KR20220035172A

KR20220035172A - Chiller system with multiple compressors

Info

Publication number: KR20220035172A
Application number: KR1020227004674A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 레슬리 콥코
Original assignee: 존슨 컨트롤즈 타이코 아이피 홀딩스 엘엘피
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2022-03-21
Also published as: WO2021011562A1; US20220333834A1; CN113994150A; EP3999791A1

Abstract

난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC＆R) 시스템은 작동 유체를 냉각 유체와 열 교환 관계로 배치하도록 구성된 제1 응축기를 갖는 제1 증기 압축 유로, 작동 유체를 컨디셔닝 유체와 열 교환 관계로 배치하도록 구성된 제1 증발기를 갖는 제2 증기 압축 유로, 및 작동 유체를 냉각 유체와 열 교환 관계로 배치하도록 구성된 제2 응축기와 작동 유체를 컨디셔닝 유체와 열 교환 관계로 배치하도록 구성된 제2 증발기를 갖는 공유 증기 압축 유로를 포함한다. 제1 증기 압축 유로는 작동 유체 증기를 제2 증발기로부터 제1 응축기로 보내도록 구성되고, 제2 증기 압축 유로는 작동 유체 액체를 제2 증발기로부터 제1 증발기로 보내도록 구성된다. A heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system includes a first vapor compression flow path having a first condenser configured to place a working fluid in heat exchange relationship with a cooling fluid, a first vapor compression flow path to place the working fluid in heat exchange relationship with a conditioning fluid; Shared vapor having a second vapor compression flow path having a first evaporator configured, and a second condenser configured to place the working fluid in heat exchange relationship with the cooling fluid and a second evaporator configured to place the working fluid in heat exchange relationship with the conditioning fluid It includes a compression flow path. The first vapor compression flow path is configured to direct the working fluid vapor from the second evaporator to the first condenser, and the second vapor compression flow path is configured to direct the working fluid liquid from the second evaporator to the first evaporator.

Description

Chiller system with multiple compressors

본 출원은 2019년 7월 15일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 62/874,394, "다중 압축기를 갖는 칠러 시스템"으로 명칭된 출원의 우선권 및 이익을 청구하며, 이는 모든 목적을 위해 전체가 본원에 참고로 포함된다.This application claims the priority and benefit of U.S. Provisional Application Serial No. 62/874,394, filed on July 15, 2019, and an application entitled "Chiller Systems with Multiple Compressors," which is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes. included as

이 섹션은 독자에게 본 개시의 다양한 양태와 관련될 수 있는 기술의 다양한 양태를 소개하기 위한 것이며, 아래에 설명된다. 이러한 논의는 본 개시의 다양한 양태들의 더 나은 이해를 용이하게 하기 위해 독자에게 배경 정보를 제공하는 데 도움이 되는 것으로 믿어진다. 따라서, 이러한 내용들은 종래 기술의 인정이 아니라 이러한 관점에서 읽어야 한다는 것이 이해되어야 한다. This section is intended to introduce the reader to various aspects of the technology that may relate to various aspects of the present disclosure, which are described below. It is believed that this discussion serves to provide the reader with background information to facilitate a better understanding of the various aspects of the present disclosure. Accordingly, it is to be understood that these statements are to be read in this light and not as admissions of prior art.

칠러 시스템 또는 증기 압축 시스템은 증기 압축 시스템의 컴포넌트 내의 상이한 온도 및 압력에 대한 노출에 응답하여 증기, 액체 및 이들의 조합 사이의 상(phase)을 변화시키는 작동 유체(예를 들어, 냉매)를 이용한다. 칠러 시스템은, 예컨대 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지(예를 들어, 열)를 제거하기 위해, 컨디셔닝 유체와 열 교환 관계로 작동 유체를 배치하도록 구성된 열 교환기를 통해 작동 유체를 보낼(direct) 수 있다. 이어서, 칠러 시스템은 컨디셔닝 유체를 컨디셔닝 장비 및/또는 칠러 시스템에 의해 컨디셔닝된 환경으로 전달할 수 있다. 일부 경우에, 칠러 시스템은 칠러 시스템의 용량을 증가시키기 위해 컨디셔닝 유체와 직렬 유동 배열로 작동할 수 있는 다중 증기 압축 시스템을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 각각의 증기 압축 시스템의 각각의 작동 유체는 각각의 증기 압축 시스템이 서로로부터 독립적으로 작동할 수 있도록 대응하는 증기 압축 시스템의 각각의 컴포넌트를 통해 보내진다. 이와 같이, 각각의 증기 압축 시스템은 칠러 시스템의 목표 용량에 기초하여 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 그러나, 일부 상황들에서, 다중 증기 압축 시스템들의 이러한 배열은 칠러 시스템의 효과 또는 효율을 제한할 수 있다. A chiller system or vapor compression system uses a working fluid (eg, a refrigerant) that changes phase between vapors, liquids, and combinations thereof in response to exposure to different temperatures and pressures within the components of the vapor compression system. . The chiller system may direct the working fluid through a heat exchanger configured to place the working fluid in heat exchange relationship with the conditioning fluid, such as to remove thermal energy (eg, heat) from the conditioning fluid. The chiller system may then deliver the conditioning fluid to the environment conditioned by the conditioning equipment and/or the chiller system. In some cases, the chiller system may include multiple vapor compression systems that may operate in series flow arrangement with the conditioning fluid to increase the capacity of the chiller system. In some cases, each working fluid of each vapor compression system is directed through respective components of a corresponding vapor compression system such that each vapor compression system can operate independently from each other. As such, each vapor compression system can be activated or deactivated based on the target capacity of the chiller system. However, in some circumstances, this arrangement of multiple vapor compression systems may limit the effectiveness or efficiency of the chiller system.

본 명세서에 개시된 특정 실시예들의 요약은 아래에 설명된다. 이들 양태들은 단지 이러한 특정 실시예들의 간략한 요약을 독자에 제공하기 위한 것이며, 이들 양태들은 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 실제로, 본 개시물은 아래에서 설명되지 않을 수도 있는 다양한 양태들을 포함할 수도 있다.A summary of specific embodiments disclosed herein is set forth below. It should be understood that these aspects are merely provided to provide the reader with a brief summary of these specific embodiments, and that these aspects are not intended to limit the scope of the present disclosure. Indeed, this disclosure may include various aspects that may not be described below.

일 실시예에서, 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC＆R) 시스템은 작동 유체를 냉각 유체와 열 교환 관계로 놓도록 구성된 제 1 응축기를 갖는 제 1 증기 압축 유로, 작동 유체를 컨디셔닝 유체와 열 교환 관계로 놓도록 구성된 제 1 증발기를 갖는 제 2 증기 압축 유로, 및 작동 유체를 냉각 유체와 열 교환 관계로 놓도록 구성된 제 2 응축기와 작동 유체를 컨디셔닝 유체와 열 교환 관계로 놓도록 구성된 제 2 증발기를 갖는 공유 증기 압축 유로를 포함한다. 제1 증기 압축 유로는 작동 유체 증기를 제2 증발기로부터 제1 응축기로 보내도록 구성되고, 제2 증기 압축 유로는 작동 유체 액체를 제2 증발기로부터 제1 증발기로 보내도록 구성된다.In one embodiment, a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system comprises a first vapor compression flow path having a first condenser configured to put a working fluid in heat exchange relationship with a cooling fluid, a first vapor compression flow path configured to heat the working fluid with a conditioning fluid a second vapor compression flow path having a first evaporator configured to be in exchange relationship with a second condenser configured to put the working fluid in heat exchange relationship with the cooling fluid and a second configured to put the working fluid in heat exchange relationship with the conditioning fluid and a shared vapor compression flow path having an evaporator. The first vapor compression flow path is configured to direct the working fluid vapor from the second evaporator to the first condenser, and the second vapor compression flow path is configured to direct the working fluid liquid from the second evaporator to the first evaporator.

다른 실시예에서, 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC＆R) 시스템은, 작동 유체의 제1 부분을 냉각 유체와 열 연통되게 구성된 제1 응축기와, 작동 유체의 제1 부분을 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 구성된 제1 증발기와, 작동 유체의 제1 부분을 제1 증발기로부터 제1 응축기로 보내도록 구성된 제1 압축기를 갖는 제1 증기 압축 유로를 포함한다. HVAC＆R 시스템은 또한 작동 유체의 제2 부분을 제2 증발기로부터 제2 응축기로 보내도록 구성된 제2 압축기를 갖는 제2 증기 압축 유로를 포함하고, HVAC＆R 시스템은 제2 응축기 및 제2 증발기를 갖는 공유 증기 압축 유로를 더 포함한다. 제2 응축기는 제1 증기 압축 유로의 제1 응축기로부터 작동 유체의 제1 부분을 수용하고 제2 증발기로부터 작동 유체의 제2 부분을 수용하도록 구성되며, 여기서 공유 증기 압축 유로는 작동 유체의 제1 부분 및 작동 유체의 제2 부분을 제2 응축기로부터 제2 증발기로 보내도록 구성된다. In another embodiment, a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system comprises a first condenser configured to be in thermal communication with a first portion of a working fluid with a cooling fluid and a first portion of the working fluid to be in thermal communication with a conditioning fluid. a first vapor compression flow path having a first evaporator configured to be in communication with a first compressor configured to direct a first portion of the working fluid from the first evaporator to the first condenser. The HVAC&R system also includes a second vapor compression flow path having a second compressor configured to direct a second portion of the working fluid from the second evaporator to the second condenser, wherein the HVAC&R system includes a second condenser and a shared vapor having a second evaporator. It further includes a compression flow path. The second condenser is configured to receive a first portion of the working fluid from the first condenser of the first vapor compression flow path and to receive a second portion of the working fluid from the second evaporator, wherein the shared vapor compression flow path includes a first portion of the working fluid. configured to direct the portion and the second portion of the working fluid from the second condenser to the second evaporator.

다른 실시예에서, 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC＆R) 시스템은, 작동 유체의 제1 부분을 냉각 유체와 열 연통되게 구성된 제1 응축기와, 작동 유체의 제1 부분을 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 구성된 제1 증발기와, 작동 유체의 제1 부분을 제1 증발기로부터 제1 응축기로 보내도록 구성된 제1 압축기를 갖는 제1 증기 압축 유로를 포함한다. HVAC＆R 시스템은 또한, 작동 유체의 제2 부분을 냉각 유체와 열 연통되게 구성된 제2 응축기 및 작동 유체의 제2 부분을 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 구성된 제2 증발기를 갖는 공유 증기 압축 유로를 포함한다. 공유 증기 압축 유로는 작동 유체의 제2 부분을 제2 응축기로부터 제2 증발기로 보내도록 구성된다. HVAC＆R 시스템은 작동 유체의 제3 부분을 제2 증발기로부터 제2 응축기로 보내도록 구성된 제2 압축기를 갖는 제2 증기 압축 유로, 및 작동 유체의 제1 부분이 제2 응축기 및 제2 증발기를 우회하도록 작동 유체의 제1 부분을 제1 응축기로부터 제1 증발기로 보내도록 구성된 바이패스 도관 시스템을 더 포함한다. In another embodiment, a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system comprises a first condenser configured to be in thermal communication with a first portion of a working fluid with a cooling fluid and a first portion of the working fluid to be in thermal communication with a conditioning fluid. a first vapor compression flow path having a first evaporator configured to be in communication with a first compressor configured to direct a first portion of the working fluid from the first evaporator to the first condenser. The HVAC&R system also includes a shared vapor compression flow path having a second condenser configured to be in thermal communication with the second portion of the working fluid in thermal communication with the cooling fluid and a second evaporator configured to be in thermal communication with the second portion of the working fluid to the conditioning fluid. The shared vapor compression flow path is configured to direct a second portion of the working fluid from the second condenser to the second evaporator. The HVAC&R system comprises a second vapor compression flow path having a second compressor configured to direct a third portion of the working fluid from the second evaporator to the second condenser, and such that the first portion of the working fluid bypasses the second condenser and the second evaporator. and a bypass conduit system configured to direct the first portion of the working fluid from the first condenser to the first evaporator.

본 개시내용의 다양한 양태들은 다음의 상세한 설명을 읽고 도면을 참조하면 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른, 상업적 환경에서 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC＆R) 시스템의 일 실시예를 이용할 수 있는 건물의 사시도이며;
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 증기 압축 시스템의 일 실시예의 사시도이며;
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 도 2의 증기 압축 시스템의 일 실시예의 개략도이며;
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른 도 2의 증기 압축 시스템의 다른 실시예의 개략도이며;
도 5는 본 발명의 일 양태에 따른, 다중 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템의 일 실시예의 개략도이며;
도 6은 본 발명의 일 양태에 따른, 이코노마이저 시스템에서 추가적인 열 교환기를 사용하는 HVAC＆R 시스템의 다른 실시예의 개략도이며;
도 7은 본 발명의 일 양태에 따른, HVAC＆R 시스템의 공통 증기 압축 회로 내의 열 교환기의 쉘의 일 실시예의 단면도이며;
도 8은 본 발명의 일 양태에 따른, 다중 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템의 다른 실시예의 개략도이며;
도 9는 본 발명의 일 양태에 따른, 다중 증기 압축 회로 및 다중 증기 압축 회로가 서로 독립적으로 작동할 수 있게 하는 바이패스 도관 조립체를 갖는 HVAC＆R 시스템의 다른 실시예의 개략도이며; 및
도 10은 본 발명의 일 양태에 따른, 도 5, 7 및 8의 HVAC＆R 시스템의 작동을 조정하기 위한 방법의 일 실시예를 도시하는 블록도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Various aspects of the present disclosure may be better understood by reading the following detailed description and reference to the drawings.
1 is a perspective view of a building that may utilize one embodiment of a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system in a commercial environment, in accordance with an aspect of the present invention;
2 is a perspective view of one embodiment of a vapor compression system in accordance with an aspect of the present invention;
3 is a schematic diagram of one embodiment of the vapor compression system of FIG. 2 in accordance with an aspect of the present invention;
4 is a schematic diagram of another embodiment of the vapor compression system of FIG. 2 in accordance with an aspect of the present invention;
5 is a schematic diagram of one embodiment of an HVAC&R system having multiple vapor compression circuits, in accordance with an aspect of the present invention;
6 is a schematic diagram of another embodiment of an HVAC&R system using an additional heat exchanger in an economizer system, in accordance with an aspect of the present invention;
7 is a cross-sectional view of one embodiment of a shell of a heat exchanger in a common vapor compression circuit of an HVAC&R system, in accordance with an aspect of the present invention;
8 is a schematic diagram of another embodiment of an HVAC&R system having multiple vapor compression circuits, in accordance with an aspect of the present invention;
9 is a schematic diagram of another embodiment of an HVAC&R system having multiple vapor compression circuits and a bypass conduit assembly allowing the multiple vapor compression circuits to operate independently of one another, in accordance with an aspect of the present invention; and
10 is a block diagram illustrating one embodiment of a method for coordinating operation of the HVAC&R system of FIGS. 5, 7 and 8, in accordance with an aspect of the present invention.

하나 이상의 특정 실시예가 아래에서 설명될 것이다. 이러한 실시예들의 간략한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현의 모든 특징들이 본 명세서에 기술되는 것은 아니다. 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이 임의의 이러한 실제 구현의 개발에서, 다수의 구현-특정 결정들이 이를테면 시스템-관련 및 사업-관련 제약들을 준수하여, 개발자의 특정한 목표들을 달성하도록 이루어져야 한다는 것이 인식되어야 할 것이고, 이는 구현마다 달라질 것이다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시내용의 이익을 갖는 통상의 기술자들에게는 설계, 제작 및 제조의 일상적인 작업이라는 것이 인정되어야 한다. One or more specific embodiments will be described below. In an effort to provide a brief description of these embodiments, not all features of an actual implementation are described herein. It should be appreciated that in the development of any such actual implementation, such as in an engineering or design project, a number of implementation-specific decisions must be made to achieve the specific goals of the developer, such as in compliance with system-related and business-related constraints. , this will vary from implementation to implementation. Moreover, it should be appreciated that such a development effort can be complex and time consuming, nevertheless a routine undertaking of design, fabrication, and manufacture for those skilled in the art having the benefit of this disclosure.

본 발명의 실시예는 제1 증기 압축 회로(예를 들어, 고압 증기 압축 회로), 제2 증기 압축 회로(예를 들어, 저압 증기 압축 회로), 및 공유 또는 공통 증기 압축 회로(예를 들어, 혼합 고압 및 저압 증기 압축 회로)와 같은 다중 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템에 관한 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 증기 압축 회로(예를 들어, 증기 압축 유로)는 HVAC＆R 시스템의 일부를 통해 작동 유체를 보내는 도관, 배관, 튜빙, 밸브, 펌프 등과 같은 컴포넌트를 포함한다. 일부 실시예에서, 증기 압축 회로는 완전한 루프를 정의하지 않을 수 있다. 제1 및 제2 증기 압축 회로는 각각, 작동 유체를 냉각 유체와 열 연통되게 배치하도록 구성된 응축기 및 각각의 작동 유체를 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 배치하도록 구성된 증발기를 포함할 수 있다. 다중 증기 압축 회로를 포함하는 것은 일반적으로 단일 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템에 비해 컨디셔닝 유체로부터 열을 흡수하기 위한 HVAC＆R 시스템의 용량을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 컨디셔닝 유체는 단일 열 교환기 대신에 다중 열 교환기(예를 들어, 증발기)를 통해 보내지고 냉각될 수 있다. 기존의 HVAC＆R 시스템에서, 증기 작동 유체 및 액체 작동 유체는 주어진 증기 압축 시스템의 특정 부분에서 서로 혼합될 수 있고, 일반적으로 HVAC＆R 시스템의 효율을 제한할 수 있다. Embodiments of the present invention include a first vapor compression circuit (eg, a high pressure vapor compression circuit), a second vapor compression circuit (eg, a low pressure vapor compression circuit), and a shared or common vapor compression circuit (eg, HVAC&R systems having multiple vapor compression circuits, such as mixed high-pressure and low-pressure vapor compression circuits. As used herein, a vapor compression circuit (eg, vapor compression flow path) includes components such as conduits, tubing, tubing, valves, pumps, etc. that direct working fluid through a portion of an HVAC&R system. In some embodiments, the vapor compression circuit may not define a complete loop. The first and second vapor compression circuits may each include a condenser configured to place the working fluid in thermal communication with the cooling fluid and an evaporator configured to place the respective working fluid in thermal communication with the conditioning fluid. Including multiple vapor compression circuits can increase the capacity of an HVAC&R system to absorb heat from the conditioning fluid compared to an HVAC&R system that typically has a single vapor compression circuit. For example, the conditioning fluid may be directed and cooled through multiple heat exchangers (eg, evaporators) instead of a single heat exchanger. In conventional HVAC&R systems, vapor working fluid and liquid working fluid can mix with each other in certain parts of a given vapor compression system, and generally limit the efficiency of the HVAC&R system.

본 발명의 실시예에 따르면, HVAC＆R 시스템은 HVAC＆R 시스템의 효율을 증가시키기 위해 제1 증기 압축 회로 및 제2 증기 압축 회로로부터의 작동 유체를 공통 증기 압축 회로에 결합할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, HVAC＆R 시스템은 증기 압축 시스템의 각각의 작동 유체가 서로로부터 유체 분리될 수 있도록 증기 압축 회로의 각각이 서로로부터 독립적으로 작동할 수 있게 하는 컴포넌트(예를 들어, 밸브)를 포함할 수 있다. 즉, 컴포넌트(예를 들어, 밸브)는 공통 증기 압축 회로를 통해 제1 증기 압축 회로 및 제2 증기 압축 회로로부터 작동 유체의 혼합을 보내지 않고 HVAC＆R 시스템이 작동하게 할 수 있다. In accordance with embodiments of the present invention, the HVAC&R system may couple working fluids from the first vapor compression circuit and the second vapor compression circuit to a common vapor compression circuit to increase the efficiency of the HVAC&R system. Additionally, in some embodiments, the HVAC&R system includes a component (eg, a valve) that enables each of the vapor compression circuits to operate independently of the other such that each working fluid of the vapor compression system may be fluidly isolated from the other. may include That is, a component (eg, a valve) may cause the HVAC&R system to operate without sending a mixture of working fluids from the first vapor compression circuit and the second vapor compression circuit through a common vapor compression circuit.

일부 작동 조건 하에서, 다중 증기 압축 회로의 각각의 작동 유체가 공통 증기 압축 회로에서 서로 조합될 수 있게 하는 것은 증기 압축 회로의 다양한 위치 내에서 혼합된 증기 및 액체 작동 유체의 양을 감소시킬 수 있고, 이에 의해 HVAC＆R 시스템의 효율을 개선할 수 있다. 예를 들어, 제2 증기 압축 회로의 응축기(예를 들어, 저압 응축기) 및/또는 제1 증기 압축 회로의 증발기(예를 들어, 고압 증발기) 내에 다중 증기 압축 회로의 각각의 작동 유체를 조합하는 것은 제1 증기 압축 회로의 증발기 내의 작동 유체 증기의 양을 감소시킬 수 있고, 이에 의해 제1 증기 압축 회로의 증발기 내의 작동 유체가 컨디셔닝 유체로부터 흡수할 수 있는 열 에너지의 양을 증가시킬 수 있다. 또한, 제1 증기 압축 회로의 증발기 내에서 증발하는 작동 유체 액체는 제1 압축기를 통해 (예를 들어, 제1 증기 압축 회로의) 응축기를 향해 흡인될(drawn) 수 있고, 제1 증기 압축 회로의 증발기 내의 임의의 나머지 액체 작동 유체는 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 추가로 흡수하기 위해 (예를 들어, 제2 증기 압축 회로의) 증발기를 향해 보내질 수 있다. 따라서, 제1 증기 압축 회로 및 제2 증기 압축 회로의 양 증발기에서 작동 유체의 냉각 용량이 향상될 수 있고, 컨디셔닝 유체를 냉각하기 위한 HVAC＆R 시스템의 전체 성능이 증가될 수 있다. Under some operating conditions, allowing each working fluid of multiple vapor compression circuits to be combined with each other in a common vapor compression circuit may reduce the amount of mixed vapor and liquid working fluids within various locations of the vapor compression circuit, Thereby, the efficiency of the HVAC&R system can be improved. For example, combining each working fluid of multiple vapor compression circuits in a condenser of a second vapor compression circuit (eg, a low pressure condenser) and/or an evaporator of a first vapor compression circuit (eg, a high pressure evaporator). This may reduce the amount of working fluid vapor in the evaporator of the first vapor compression circuit, thereby increasing the amount of thermal energy that the working fluid in the evaporator of the first vapor compression circuit may absorb from the conditioning fluid. Further, the working fluid liquid evaporating in the evaporator of the first vapor compression circuit may be drawn through the first compressor towards the condenser (eg of the first vapor compression circuit), wherein the first vapor compression circuit Any remaining liquid working fluid within the evaporator of Accordingly, the cooling capacity of the working fluid in both evaporators of the first vapor compression circuit and the second vapor compression circuit can be improved, and the overall performance of the HVAC&R system for cooling the conditioning fluid can be increased.

이제 도면을 참조하면, 도 1은 전형적인 상업적 설정을 위해 건물(12) 내의 난방, 환기 및 공조(HVAC＆R) 시스템(10)을 위한 환경의 실시예의 사시도이다. HVAC＆R 시스템(10)은 건물(12)을 냉각시키는데 사용될 수 있는 냉각된 액체를 공급하는 증기 압축 시스템(14)을 포함할 수 있다. HVAC＆R 시스템(10)은 또한 건물(12)을 난방하기 위해 따뜻한 액체를 공급하기 위한 보일러(16) 및 건물(12)을 통해 공기를 순환시키는 공기 분배 시스템을 포함할 수 있다. 공기 분배 시스템은 또한 공기 복귀 덕트(18), 공기 공급 덕트(20), 및/또는 공기 핸들러(22)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 핸들러(22)는 도관(24)에 의해 보일러(16) 및 증기 압축 시스템(14)에 연결되는 열 교환기를 포함할 수 있다. 공기 핸들러(22) 내의 열 교환기는 HVAC＆R 시스템(10)의 작동 모드에 따라 보일러(16)로부터 가열된 액체 또는 증기 압축 시스템(14)으로부터 냉각된 액체를 수용할 수 있다. HVAC＆R 시스템(10)은 건물(12)의 각각의 층 상에 별개의 공기 핸들러와 함께 도시되지만, 다른 실시예들에서, HVAC＆R 시스템(10)은 공기 핸들러들(22) 및/또는 층들 사이에서 공유될 수 있는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. Referring now to the drawings, FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an environment for a heating, ventilation and air conditioning (HVAC&R) system 10 within a building 12 for a typical commercial setting. The HVAC&R system 10 may include a vapor compression system 14 that supplies a cooled liquid that may be used to cool the building 12 . HVAC&R system 10 may also include a boiler 16 for supplying warm liquid to heat building 12 and an air distribution system for circulating air through building 12 . The air distribution system may also include an air return duct 18 , an air supply duct 20 , and/or an air handler 22 . In some embodiments, air handler 22 may include a heat exchanger coupled to boiler 16 and vapor compression system 14 by conduit 24 . The heat exchanger in the air handler 22 may receive liquid heated from the boiler 16 or cooled liquid from the vapor compression system 14 depending on the mode of operation of the HVAC&R system 10 . Although the HVAC&R system 10 is shown with a separate air handler on each floor of the building 12 , in other embodiments, the HVAC&R system 10 is shared between the air handlers 22 and/or floors. It may contain other components that may be

도 2 및 3은 HVAC＆R 시스템(10)에 사용될 수 있는 증기 압축 시스템(14)의 실시예이다. 증기 압축 시스템(14)은 압축기(32)로 시작하는 회로를 통해 냉매를 순환시킬 수 있다. 회로는 또한 응축기(34), 팽창 밸브(들) 또는 디바이스(들)(36), 및 액체 칠러 또는 증발기(38)를 포함할 수 있다. 증기 압축 시스템(14)은 아날로그-디지털(A/D) 변환기(42), 마이크로프로세서(44), 비휘발성 메모리(46), 및/또는 인터페이스 보드(48)를 갖는 제어 패널(40)(예를 들어, 제어기)을 더 포함할 수 있다. 2 and 3 are embodiments of vapor compression system 14 that may be used in HVAC&R system 10 . Vapor compression system 14 may circulate refrigerant through a circuit beginning with compressor 32 . The circuit may also include a condenser 34 , an expansion valve(s) or device(s) 36 , and a liquid chiller or evaporator 38 . The vapor compression system 14 includes a control panel 40 (eg, an analog-to-digital (A/D) converter 42 , a microprocessor 44 , a non-volatile memory 46 , and/or an interface board 48 . For example, a controller) may be further included.

증기 압축 시스템(14)에서 냉매로서 사용될 수 있는 유체의 일부 예는 하이드로플루오로카본(HFC)기재 냉매, 예를 들어 R-410A, R-407, R-134a, 하이드로플루오로-올레핀(HFO), 암모니아(NH3), R-717, 이산화탄소(CO2), R-744와 같은 "천연" 냉매, 또는 탄화수소 기재 냉매, 수증기, 낮은 지구 온난화 지수(GWP, global warming potential)를 갖는 냉매, 또는 임의의 다른 적합한 냉매이다. 일부 실시예에서, 증기 압축 시스템(14)은 R-134a와 같은 중압 냉매에 비해 저압 냉매로도 지칭되는 일 기압에서 섭씨 약 19도(화씨 66도 이하)의 정상 비등점을 갖는 냉매를 효율적으로 이용하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서, "정상 비등점"은 일 기압에서 측정된 비점 온도를 의미할 수 있다. Some examples of fluids that may be used as refrigerants in vapor compression system 14 are hydrofluorocarbon (HFC) based refrigerants such as R-410A, R-407, R-134a, hydrofluoro-olefins (HFO) , ammonia (NH3), R-717, carbon dioxide (CO2), "natural" refrigerants such as R-744, or hydrocarbon based refrigerants, water vapor, refrigerants with a low global warming potential (GWP), or any Another suitable refrigerant. In some embodiments, vapor compression system 14 efficiently utilizes a refrigerant having a normal boiling point of about 19 degrees Celsius (66 degrees Fahrenheit or less) at one atmosphere, also referred to as a low pressure refrigerant, compared to a medium pressure refrigerant such as R-134a. can be configured to As used herein, "normal boiling point" may mean a boiling point temperature measured at one atmospheric pressure.

일부 실시 형태에서, 증기 압축 시스템(14)은 가변 속도 구동(VSD)(52), 모터(50), 압축기(32), 응축기(34), 팽창 밸브 또는 디바이스(36), 및/또는 증발기(38) 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 모터(50)는 압축기(32)를 구동하며, 가변 속도 드라이브(VSD (52))에 의해 전력을 공급받는다. VSD(52)는 교류 전류(AC) 전력으로부터 특정 고정 라인 전압 및 고정 라인 주파수를 갖는 교류 전류(AC) 전력을 제공받아, 모터(50)에 가변 전압 및 주파수를 갖는 전력을 제공한다. 다른 실시예에서, 모터(50)는 AC 또는 직류 전류(DC) 전력원으로부터 직접 전력을 공급받을 수 있다. 모터(50)는 스위치드 릴럭턴스 모터, 유도 모터, 전자적으로 정류된 영구 자석 모터, 또는 다른 적절한 모터와 같이, VSD에 의해 또는 AC 또는 DC 전력으로부터 직접 전력을 공급받을 수 있는 임의의 타입의 전기 모터를 포함할 수 있다. In some embodiments, the vapor compression system 14 includes a variable speed drive (VSD) 52 , a motor 50 , a compressor 32 , a condenser 34 , an expansion valve or device 36 , and/or an evaporator ( 38) may be used. Motor 50 drives compressor 32 and is powered by a variable speed drive (VSD 52). The VSD 52 receives alternating current (AC) power having a specific fixed line voltage and a fixed line frequency from alternating current (AC) power, and provides power having a variable voltage and frequency to the motor 50 . In other embodiments, the motor 50 may be powered directly from an AC or direct current (DC) power source. Motor 50 may be any type of electric motor that can be powered by a VSD or directly from AC or DC power, such as a switched reluctance motor, an induction motor, an electronically commutated permanent magnet motor, or other suitable motor. may include

압축기(32)는 냉매 증기를 압축하고 증기를 배출 통로를 통해 응축기(34)로 전달한다. 일부 실시예에서, 압축기는(32)는 원심 압축기일 수 있다. 압축기(32)에 의해 응축기(34)로 전달된 냉매 증기는 응축기(34) 내의 냉각 유체(예를 들어, 물 또는 공기)에 열을 전달할 수 있다. 냉매 증기는 냉각 유체와의 열 전달의 결과로서 응축기(34)에서 냉매 액체로 응축될 수 있다. 응축기(34)로부터의 냉매 액체는 팽창 장치(36)를 통해 증발기(38)로 유동할 수 있다. 도 3의 도시된 실시예에서, 응축기(34)는 수냉되고, 냉각 유체를 응축기에 공급하는 냉각 타워(56)에 연결된 튜브 번들(54)을 포함한다. Compressor 32 compresses the refrigerant vapor and delivers the vapor to condenser 34 through an exhaust passage. In some embodiments, compressor 32 may be a centrifugal compressor. Refrigerant vapor delivered by compressor 32 to condenser 34 may transfer heat to a cooling fluid (eg, water or air) within condenser 34 . The refrigerant vapor may be condensed into a refrigerant liquid in the condenser 34 as a result of heat transfer with the cooling fluid. Refrigerant liquid from condenser 34 may flow through expansion device 36 to evaporator 38 . 3, the condenser 34 is water cooled and includes a tube bundle 54 connected to a cooling tower 56 that supplies cooling fluid to the condenser.

증발기(38)로 전달되는 냉매 액체는 응축기(34)에서 사용되는 동일한 냉각 유체일 수도 있고 아닐 수도 있는 다른 냉각 유체로부터 열을 흡수할 수도 있다. 증발기(38) 내의 냉매 액체는 냉매 액체로부터 냉매 증기로 상변화될 수 있다. 도 3의 도시된 실시예에 도시된 바와 같이, 증발기(38)는 냉각 부하(62)에 연결된 공급 라인(60S) 및 복귀 라인(60R)을 갖는 튜브 번들(58)을 포함할 수 있다. 증발기(38)의 냉각 유체(예를 들어, 물, 에틸렌 글리콜, 염화칼슘 염수, 염화나트륨 염수, 또는 임의의 다른 적합한 유체)는 복귀 라인(60R)을 통해 증발기(38)로 유입되고 공급 라인(60S)을 통해 증발기(38)를 빠져나간다. 특정 실시예들에서, 공급 라인(60S) 및/또는 복귀 라인(60R)은 냉각 유체를 순환시키기 위한 펌프 또는 다른 적절한 디바이스를 포함할 수 있다. 증발기(38)는 냉매와의 열 전달을 통해 튜브 번들(58) 내의 냉각 유체의 온도를 감소시킬 수 있다. 증발기(38) 내의 튜브 번들(58)은 복수의 튜브 및/또는 복수의 튜브 번들을 포함할 수 있다. 어느 경우든, 냉매 증기는 증발기(38)를 빠져나가서 사이클을 완료하기 위해 흡입 라인에 의해 압축기(32)로 복귀한다. The refrigerant liquid delivered to the evaporator 38 may absorb heat from another cooling fluid, which may or may not be the same cooling fluid used in the condenser 34 . The refrigerant liquid in the evaporator 38 may be phase changed from refrigerant liquid to refrigerant vapor. As shown in the illustrated embodiment of FIG. 3 , the evaporator 38 may include a tube bundle 58 having a supply line 60S and a return line 60R connected to a cooling load 62 . The cooling fluid of the evaporator 38 (eg, water, ethylene glycol, calcium chloride brine, sodium chloride brine, or any other suitable fluid) enters the evaporator 38 via a return line 60R and a supply line 60S. exits the evaporator 38 through the In certain embodiments, supply line 60S and/or return line 60R may include a pump or other suitable device for circulating cooling fluid. The evaporator 38 may reduce the temperature of the cooling fluid in the tube bundle 58 through heat transfer with the refrigerant. The tube bundle 58 in the evaporator 38 may include a plurality of tubes and/or a plurality of tube bundles. In either case, the refrigerant vapor exits the evaporator 38 and returns to the compressor 32 by a suction line to complete the cycle.

도 4는 응축기(34)와 팽창 디바이스(36) 사이에 통합된 중간 회로(64)를 갖는 증기 압축 시스템(14)의 개략도이다. 중간 회로(64)는 응축기(34)에 직접적으로 유체 연결되는 입구 라인(68)을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 입구 라인(68)은 응축기(34)에 간접적으로 유체 결합될 수 있다. 도 4의 도시된 실시예에 도시된 바와 같이, 입구 라인(68)은 중간 용기(70)의 상류에 위치된 제1 팽창 디바이스(66)를 포함한다. 일부 실시예에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크(예를 들어, 플래시 인터쿨러)일 수 있다. 다른 실시예에서, 중간 용기(70)는 열 교환기 또는 "표면 이코노마이저"로서 구성될 수 있다. 도 4의 도시된 실시예에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크로서 사용되고, 제1 팽창 디바이스(66)는 응축기(34)로부터 수용된 냉매 액체의 압력을 낮추도록(예를 들어, 팽창시키도록) 구성된다. 팽창 프로세스 동안, 액체의 일부는 증발될 수 있고, 따라서 중간 용기(70)는 제1 팽창 디바이스(66)로부터 수용된 액체로부터 증기를 분리하는데 사용될 수 있다. 또한, 중간 용기(70)는 중간 용기(70)에 진입할 때 냉매 액체에 의해 경험되는 압력 강하 때문에 (예를 들어, 중간 용기(70)에 진입할 때 경험되는 체적의 급속한 증가로 인해) 냉매 액체의 추가적인 팽창을 제공할 수 있다. 중간 용기(70) 내의 증기는 압축기(32)의 이코노마이저 흡입 라인(74)을 통해 압축기(32)에 의해 흡입될 수 있다. 다른 실시예에서, 중간 용기 내의 증기는 압축기(32)의 중간 단계 (예를 들어, 흡입 단계가 아님)로 흡인될 수 있다. 중간 용기(70)에 수집되는 액체는 팽창 디바이스(66) 및/또는 중간 용기(70)에서의 팽창 때문에 응축기(34)를 빠져나가는 냉매 액체보다 더 낮은 엔탈피에 있을 수 있다. 중간 용기(70)로부터의 액체는 이어서 라인(72)으로 제2 팽창 디바이스(36)를 통해 증발기(38)로 유동할 수 있다.4 is a schematic diagram of a vapor compression system 14 having an intermediate circuit 64 integrated between the condenser 34 and the expansion device 36 . The intermediate circuit 64 may have an inlet line 68 that is directly fluidly connected to the condenser 34 . In another embodiment, the inlet line 68 may be indirectly fluidly coupled to the condenser 34 . As shown in the illustrated embodiment of FIG. 4 , the inlet line 68 comprises a first inflation device 66 located upstream of the intermediate container 70 . In some embodiments, the intermediate vessel 70 may be a flash tank (eg, a flash intercooler). In other embodiments, the intermediate vessel 70 may be configured as a heat exchanger or “surface economizer”. In the illustrated embodiment of FIG. 4 , the intermediate vessel 70 is used as a flash tank and the first expansion device 66 is configured to lower the pressure (eg, expand) the refrigerant liquid received from the condenser 34 . is composed During the expansion process, a portion of the liquid may be evaporated and thus the intermediate vessel 70 may be used to separate vapors from the liquid received from the first expansion device 66 . In addition, the intermediate vessel 70 may contain refrigerant because of the pressure drop experienced by the refrigerant liquid upon entering the intermediate vessel 70 (eg, due to the rapid increase in volume experienced upon entering the intermediate vessel 70 ). It may provide for additional expansion of the liquid. The vapor in the intermediate vessel 70 may be sucked in by the compressor 32 through the economizer suction line 74 of the compressor 32 . In another embodiment, the vapor in the intermediate vessel may be drawn into an intermediate stage (eg, not a suction stage) of the compressor 32 . The liquid collecting in the intermediate vessel 70 may be at a lower enthalpy than the refrigerant liquid exiting the condenser 34 due to expansion in the expansion device 66 and/or the intermediate vessel 70 . The liquid from the intermediate vessel 70 may then flow into the evaporator 38 through the second expansion device 36 in line 72 .

특정 실시예에서, HVAC＆R 시스템은 HVAC＆R 시스템의 냉각 용량을 증가시키기 위해 증기-압축 시스템(14)의 조합과 같은 다중 증기 압축 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, HVAC＆R 시스템은 작동 유체를 제1 증기 압축 회로(예를 들어, 고압 증기 압축 회로), 제2 증기 압축 회로(예를 들어, 저압 증기 압축 회로), 및/또는 공유 또는 공통 증기 압축 회로를 통해 보낼 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 증기 압축 회로는 작동 유체를 냉각시키기 위해 냉각 유체와 열 연통되게 작동 유체를 배치하는 제1 응축기를 포함한다. 추가적으로, 제2 증기 압축 회로 및/또는 공유 증기 압축 회로는 또한, 냉각 유체와 열 연통되게 작동 유체를 배치하는 제2 응축기를 포함할 수 있다. HVAC＆R 시스템은 또한 작동 유체를 공유 증기 압축 회로의 제1 증발기를 통해 그리고 제2 증기 압축 회로의 제2 증발기를 통해 보낼 수 있고, 여기서 작동 유체는 컨디셔닝 유체를 냉각시키기 위해 각각의 증발기들에서 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 배치된다. 일반적으로, 증발기들에 작동유체가 유입될 때, 기체 또는 증기 상태에 비하여 액체 상태일때, 작동유체의 냉각용량이 증가한다. 그러나, 작동 유체 증기는 HVAC＆R 시스템의 증발기들 내에서와 같이 HVAC＆R 시스템의 특정 섹션들에서 생성될 수 있고, 따라서 작동 유체의 냉각 용량을 제한할 수 있다. 이와 같이, 본 개시의 실시예에 따르면, HVAC＆R 시스템은 작동 유체의 냉각 용량을 증가시키기 위해 HVAC＆R 시스템 내의 특정 위치로부터 작동 유체 증기를 제거하기 위해 작동 유체 액체로부터 작동 유체 증기를 분리하도록 구성될 수 있다. In certain embodiments, the HVAC&R system may include multiple vapor compression circuits, such as a combination of vapor-compression system 14, to increase the cooling capacity of the HVAC&R system. For example, an HVAC&R system may provide a working fluid to a first vapor compression circuit (eg, a high pressure vapor compression circuit), a second vapor compression circuit (eg, a low pressure vapor compression circuit), and/or a shared or common vapor compression circuit. can be sent through the circuit. In some embodiments, the first vapor compression circuit includes a first condenser placing the working fluid in thermal communication with the cooling fluid to cool the working fluid. Additionally, the second vapor compression circuit and/or the shared vapor compression circuit may also include a second condenser placing the working fluid in thermal communication with the cooling fluid. The HVAC&R system may also direct a working fluid through a first evaporator of the shared vapor compression circuit and through a second evaporator of a second vapor compression circuit, wherein the working fluid cools the conditioning fluid in each of the evaporators the conditioning fluid is placed in thermal communication with In general, when the working fluid flows into the evaporators, when the working fluid is in a liquid state compared to a gas or vapor state, the cooling capacity of the working fluid is increased. However, working fluid vapor may be generated in certain sections of the HVAC&R system, such as within the evaporators of the HVAC&R system, thus limiting the cooling capacity of the working fluid. As such, in accordance with embodiments of the present disclosure, the HVAC&R system may be configured to separate the working fluid vapor from the working fluid liquid to remove the working fluid vapor from a specific location within the HVAC&R system to increase the cooling capacity of the working fluid. .

도 5는 다중 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템(100)의 실시예의 개략도이다. HVAC＆R 시스템(100)은 증기 압축 회로를 통해 작동 유체를 보내도록 구성된 도관 시스템(101)을 가질 수 있다. 예를 들어, 도관 시스템(101)은 제1 응축기(104)를 통해 작동 유체를 보내도록 구성된 제1 증기 압축 회로(102)를 통해 작동 유체를 보낼 수 있고, 여기서 작동 유체는 냉각 유체와 열 교환 관계로 또는 열 연통되게 배치된다. 또한, 도관 시스템(101)은 제1 응축기(104)로부터의 작동 유체가 제2 응축기(106)에서 제2 증기 압축 회로(107)로부터의 작동 유체와 혼합되는 공유 증기 압축 회로(105)를 통해 작동 유체를 보낼 수 있다. 제2 응축기(106)는 작동 유체를 더 냉각시키기 위해 결합된 작동 유체를 냉각 유체와 열 연통되게 배치할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉각 유체는 각각의 응축기(104, 106) 내의 작동 유체로부터 열 에너지(예를 들어, 열)를 제거하기 위해 직렬 유동 배열로 제2 응축기(106)로부터 제1 응축기(104)로 보내질 수 있다. 또한, 공유 증기 압축 회로(105)는 결합된 작동 유체를 제2 응축기(106)로부터 제1 증발기(110)로 보낼 수 있다. 제 1 증발기(110)에서, 증기 작동 유체는 제거될 수 있고, 제 1 증기 압축 회로(102)를 통해 제 1 응축기(104)로 복귀될 수 있다. 또한, 제2 증기 압축 회로(107)는 작동 유체를 수용하고 제1 증발기(110)로부터 제2 증발기(114)로 그리고 제2 증발기(114)로부터 제2 응축기(106)로 보내도록 구성된다. 작동 유체는 각각의 증발기(110, 114) 내의 컨디셔닝 유체와 열 교환 관계로 또는 열 연통되게 배치될 수 있다. 일 예로서, 컨디셔닝 유체는 직렬 유동 배열로 제 1 증발기(110)로부터 제 2 증발기(114)로 보내질 수 있으며, 여기서 작동 유체는 각각의 증발기들(110, 114) 내의 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 제거할 수 있다. 5 is a schematic diagram of an embodiment of an HVAC&R system 100 having multiple vapor compression circuits. The HVAC&R system 100 may have a conduit system 101 configured to direct a working fluid through a vapor compression circuit. For example, the conduit system 101 may direct the working fluid through a first vapor compression circuit 102 configured to direct the working fluid through a first condenser 104 , wherein the working fluid exchanges heat with a cooling fluid. placed in relationship or in thermal communication. The conduit system 101 also passes through a shared vapor compression circuit 105 in which the working fluid from the first condenser 104 is mixed with the working fluid from the second vapor compression circuit 107 in the second condenser 106 . A working fluid can be sent. The second condenser 106 may place the coupled working fluid in thermal communication with the cooling fluid to further cool the working fluid. In some embodiments, the cooling fluid is transferred from the second condenser 106 to the first condenser 104 in a series flow arrangement to remove thermal energy (eg, heat) from the working fluid in each condenser 104 , 106 . can be sent to The shared vapor compression circuit 105 may also direct the combined working fluid from the second condenser 106 to the first evaporator 110 . In the first evaporator 110 , the vapor working fluid may be removed and returned to the first condenser 104 via the first vapor compression circuit 102 . The second vapor compression circuit 107 is also configured to receive and direct the working fluid from the first evaporator 110 to the second evaporator 114 and from the second evaporator 114 to the second condenser 106 . The working fluid may be disposed in heat exchange relationship or in thermal communication with the conditioning fluid in each evaporator 110 , 114 . As an example, the conditioning fluid may be sent from the first evaporator 110 to the second evaporator 114 in a series flow arrangement, wherein the working fluid removes thermal energy from the conditioning fluid in the respective evaporators 110 , 114 . can do.

작동 유체를 다중 응축기(104, 106) 및 다중 증발기(110, 114)를 통해 보냄으로써, HVAC＆R 시스템(100)은 작동 유체를 단일 응축기 및/또는 증발기를 통해 보내는 것에 비해 컨디셔닝 유체를 더 효과적으로 또는 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 증발기(110)에서 컨디셔닝 유체로부터 초기 양의 열 에너지가 제거되어 컨디셔닝 유체를 냉각할 수 있고, 제2 증발기(114)에서 컨디셔닝 유체로부터 추가 양의 열 에너지가 제거되어 컨디셔닝 유체를 추가로 냉각할 수 있다. 또한, 작동 유체를 제1 응축기(104)를 통해 보내는 것은 초기 양의 열 에너지가 작동 유체로부터 제거될 수 있게 할 수 있고, 작동 유체를 제2 응축기(106)를 통해 보내는 것은 추가적인 양의 열 에너지가 작동 유체로부터 제거될 수 있게 할 수 있다. 이와 같이, 제2 응축기(106)를 빠져나가는 작동 유체는 액체 상태 및/또는 서브냉각(subcooled) 상태일 수 있으며, 이에 따라 작동 유체의 냉각 용량이 증가한다. By directing the working fluid through multiple condensers (104, 106) and multiple evaporators (110, 114), the HVAC&R system 100 is more effective or efficient at directing the conditioning fluid than passing the working fluid through a single condenser and/or evaporator. can be cooled with For example, an initial amount of thermal energy may be removed from the conditioning fluid in a first evaporator 110 to cool the conditioning fluid, and an additional amount of thermal energy may be removed from the conditioning fluid in a second evaporator 114 to the conditioning fluid can be further cooled. Also, passing the working fluid through the first condenser 104 may cause an initial amount of thermal energy to be removed from the working fluid, and sending the working fluid through the second condenser 106 may cause an additional amount of thermal energy to be removed from the working fluid. can be removed from the working fluid. As such, the working fluid exiting the second condenser 106 may be in a liquid state and/or subcooled, thereby increasing the cooling capacity of the working fluid.

특정 실시예에서, 응축기(104, 106) 중 적어도 하나는 서브냉각기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 응축기(106)는 제2 응축기(106)로 보내진 냉각 유체의 일부를 각각 수용할 수 있는 응축기 서브냉각기(118) 및 응축 섹션(116)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 응축 섹션(116) 및 응축기 서브냉각기(118)는 각각 실질적으로 동일한 유량(예를 들어, 체적 유량)의 냉각 유체를 수용할 수 있다. 다른 실시예에서, 응축 섹션(116)은 응축기 서브냉각기(118)보다 상이한 유량(예를 들어, 25% 초과 또는 25% 미만)의 냉각 유체를 수용할 수 있다. 이와 같이, 제1 양의 열 에너지는 응축 섹션(116) 내의 작동 유체로부터 제거될 수 있고, 제2 양의 열 에너지는 작동 유체를 추가로 냉각시키기 위해 응축기 서브냉각기(118) 내의 작동 유체로부터 제거될 수 있다. 도 5는 응축기 서브냉각기(118)를 갖는 제2 응축기(106)를 도시하지만, 제1 응축기(104)는 부가적으로 또는 대안적으로 서브냉각기를 포함할 수 있다. In certain embodiments, at least one of the condensers 104 , 106 may include a subcooler. For example, the second condenser 106 may include a condenser subcooler 118 and a condensing section 116 that may each receive a portion of the cooling fluid sent to the second condenser 106 . In some embodiments, condensing section 116 and condenser subcooler 118 may each receive a cooling fluid at substantially the same flow rate (eg, volumetric flow rate). In other embodiments, the condensing section 116 may receive a different flow rate (eg, greater than 25% or less than 25%) of cooling fluid than the condenser subcooler 118 . As such, a first amount of thermal energy may be removed from the working fluid within the condensing section 116 and a second amount of thermal energy removed from the working fluid within the condenser subcooler 118 to further cool the working fluid. can be 5 shows a second condenser 106 with a condenser subcooler 118 , the first condenser 104 may additionally or alternatively include a subcooler.

또한, 증발기(110, 114) 중 적어도 하나는 액체 작동 유체가 축적되고 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 흡수할 수 있는 플러딩된(flooded) 섹션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 증발기(114)는 (예를 들어, 작동 유체와 컨디셔닝 유체 사이의 열 전달의 결과로서) 증발된 작동 유체 증기를 포함하는 증기 섹션(120)을 포함할 수 있다. 제 2 증발기(114)는 증발되지 않은 작동 유체 액체를 축적하는 플러딩된 섹션(122)을 더 포함할 수 있어서, 작동 유체 액체는 제 2 증발기(114)를 통해 유동하는 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 더 흡수할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 증발기(110)는 추가적으로 또는 대안적으로 제1 증발기(110)로부터 제2 증발기(114)로 보내지는 작동 유체 액체를 포함할 수 있는 플러딩된 섹션을 가질 수 있다. Further, at least one of the evaporators 110 , 114 may include a flooded section in which the liquid working fluid may accumulate and absorb thermal energy from the conditioning fluid. For example, the second evaporator 114 can include a vapor section 120 that includes vaporized working fluid vapor (eg, as a result of heat transfer between the working fluid and the conditioning fluid). The second evaporator 114 may further include a flooded section 122 that accumulates unevaporated working fluid liquid such that the working fluid liquid further receives thermal energy from the conditioning fluid flowing through the second evaporator 114 . can absorb. In some embodiments, the first evaporator 110 may additionally or alternatively have a flooded section that may contain a working fluid liquid that is sent from the first evaporator 110 to the second evaporator 114 .

일부 실시예에서, 제1 증기 압축 회로(102) 및 제2 증기 압축 회로(107)는 각각 제1 및 제2 증기 압축 회로(102, 107)를 통해 유동하는 각각의 작동 유체의 압력을 증가시키도록 구성된 압축기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 압축기(124)는 제1 증기 압축 회로(102)에 유체 결합될 수 있고, 여기서 제1 압축기(124)는 제1 증발기(110)로부터 수용된 작동 유체 증기를 압축하고 압축된 작동 유체를 제1 증기 압축 회로(102)를 통해 제1 응축기(104)로 보내도록 구성된다. 제2 압축기(126)는 제2 증기 압축 회로(107)에 유체 결합될 수 있고, 여기서 제2 압축기(126)는 제2 증발기(114)로부터 수용된 작동 유체 증기를 압축하고 압축된 작동 유체를 제2 증기 압축 회로(107)를 통해 제2 응축기(106)로 보내도록 구성된다. 압축기(124, 126)로 작동 유체를 압축하는 것은 제1 및 제2 증기 압축 회로(102, 107)를 통해 유동하는 각각의 작동 유체의 온도를 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 작동 유체는 압축기(124, 126)로부터 각각의 응축기(104, 106)를 향해 보내지고, 여기서 냉각 유체는 작동 유체로부터 열 에너지를 제거할 수 있다. In some embodiments, the first vapor compression circuit 102 and the second vapor compression circuit 107 increase the pressure of the respective working fluid flowing through the first and second vapor compression circuits 102 and 107, respectively. It may include a compressor configured to For example, the first compressor 124 may be fluidly coupled to the first vapor compression circuit 102 , where the first compressor 124 compresses the working fluid vapor received from the first evaporator 110 and compresses the compressed air. configured to direct the working fluid through the first vapor compression circuit 102 to the first condenser 104 . A second compressor 126 may be fluidly coupled to a second vapor compression circuit 107 , wherein the second compressor 126 compresses the working fluid vapor received from the second evaporator 114 and releases the compressed working fluid. 2 through the vapor compression circuit 107 to the second condenser 106 . Compressing the working fluid with the compressors 124 , 126 may increase the temperature of the respective working fluid flowing through the first and second vapor compression circuits 102 , 107 . As such, the working fluid is directed from the compressors 124 , 126 towards the respective condensers 104 , 106 where the cooling fluid can remove thermal energy from the working fluid.

특정 실시예에서, HVAC＆R 시스템(100)은 또한 작동 유체의 압력을 감소시키도록 구성된 복수의 팽창 밸브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 증기 압축 회로(102)는 제1 응축기(104)와 제2 응축기(106) 사이에 위치된 제1 팽창 밸브 또는 디바이스(128)를 포함할 수 있고, 제1 응축기(104)로부터 제2 응축기(106)로 유동하는 작동 유체를 팽창시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 응축기(106) 내의 결합된 작동 유체의 압력은 제1 응축기(104) 내의 작동 유체의 압력보다 작을 수 있어서, 제1 응축기(104)는 고압 응축기로 간주될 수 있고, 제2 응축기는 저압 응축기로 간주될 수 있다. 공유 증기 압축 회로(105)는 제 2 응축기(106)와 제 1 증발기(110) 사이에 위치된 제 2 팽창 밸브(130)를 포함할 수 있고, 제 2 응축기(106)로부터 제 1 증발기(110)로 유동하는 결합된 작동 유체를 팽창시키도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 제 1 증발기(110)의 작동 유체의 압력은 제 2 응축기(106)의 작동 유체의 압력보다 작을 수 있으며, 제 1 증발기(110)로 유입되는 작동 유체 증기의 양을 감소시키기 위해 작동 유체의 온도를 더 낮출 수 있다. 제 2 증기 압축 회로(107)는 제 1 증발기(110)와 제 2 증발기(114) 사이에 위치된 제 3 팽창 밸브(132)를 포함할 수 있고, 제 1 증발기(110)에서 제 2 증발기(114)로 유동하는 작동 유체를 팽창시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 제 2 증발기(114)에서의 작동 유체의 압력은 제 1 증발기(110)에서의 작동 유체의 압력보다 작을 수 있어서, 제1 증발기(110)는 고압 증발기로 간주될 수 있고, 제2 증발기는 저압 증발기로 간주될 수 있다.In certain embodiments, the HVAC&R system 100 may also include a plurality of expansion valves configured to reduce the pressure of the working fluid. For example, the first vapor compression circuit 102 may include a first expansion valve or device 128 positioned between the first condenser 104 and the second condenser 106 , the first condenser 104 . ) to the second condenser 106 to expand the working fluid. Accordingly, the pressure of the combined working fluid in the second condenser 106 may be less than the pressure of the working fluid in the first condenser 104 , such that the first condenser 104 may be considered a high pressure condenser and the second condenser can be considered as a low pressure condenser. The shared vapor compression circuit 105 may include a second expansion valve 130 positioned between the second condenser 106 and the first evaporator 110 , from the second condenser 106 to the first evaporator 110 . ) may be configured to expand the coupled working fluid flowing in As such, the pressure of the working fluid of the first evaporator 110 may be less than the pressure of the working fluid of the second condenser 106 , which operates to reduce the amount of working fluid vapor entering the first evaporator 110 . The temperature of the fluid can be lowered further. The second vapor compression circuit 107 may include a third expansion valve 132 positioned between the first evaporator 110 and the second evaporator 114 , wherein the first evaporator 110 to the second evaporator ( 114) and may be configured to expand the flowing working fluid. Accordingly, the pressure of the working fluid in the second evaporator 114 may be less than the pressure of the working fluid in the first evaporator 110 , so that the first evaporator 110 may be considered a high pressure evaporator, and the second evaporator can be considered as a low pressure evaporator.

또한, 제1 증기 압축 회로(102)는 제1 증기 압축 회로(102)가 작동 유체를 제1 증발기(110)(예를 들어, 고압 증발기)로부터 제1 응축기(104)(예를 들어, 고압 응축기)로 보내기 때문에 고압 증기 압축 회로로 간주될 수 있다. 따라서, 제1 압축기(124)는 압축된 작동 유체를 상대적으로 고압으로 제1 응축기(104)로 배출하는 고압 압축기로 간주될 수 있다. 제2 증기 압축 회로(107)는 제2 증기 압축 회로(107)가 작동 유체를 제2 증발기(114)(예를 들어, 저압 증발기)로부터 제2 응축기(106)(예를 들어, 저압 응축기)로 보내기 때문에 저압 증기 압축 회로로 간주될 수 있다. 따라서, 제2 압축기(126)는 제1 압축기(124)에서 배출된 작동 유체보다 낮은 압력으로 압축된 작동 유체를 제2 응축기(106)로 배출하는 저압 압축기로 간주될 수 있다. 또한, 제1 증기 압축 회로(102)(예를 들어, 고압 증기 압축 회로) 및 제2 증기 압축 회로(107)(예를 들어, 저압 증기 압축 회로) 모두로부터의 작동 유체가 결합되어 공유 증기 압축 회로(105)를 통해 유동하기 때문에, 공유 증기 압축 회로(105)는 혼합 라인으로 간주될 수 있다.Also, the first vapor compression circuit 102 is configured such that the first vapor compression circuit 102 transfers the working fluid from the first evaporator 110 (eg, high pressure evaporator) to the first condenser 104 (eg, high pressure). condenser), so it can be considered as a high-pressure vapor compression circuit. Accordingly, the first compressor 124 may be regarded as a high-pressure compressor that discharges the compressed working fluid to the first condenser 104 at a relatively high pressure. The second vapor compression circuit 107 is configured such that the second vapor compression circuit 107 transfers the working fluid from the second evaporator 114 (eg, a low pressure evaporator) to a second condenser 106 (eg, a low pressure condenser). It can be considered as a low-pressure vapor compression circuit because it is sent to Accordingly, the second compressor 126 may be regarded as a low-pressure compressor that discharges a working fluid compressed to a pressure lower than that of the working fluid discharged from the first compressor 124 to the second condenser 106 . Further, the working fluid from both the first vapor compression circuit 102 (eg, the high pressure vapor compression circuit) and the second vapor compression circuit 107 (eg, the low pressure vapor compression circuit) are combined to achieve shared vapor compression. Because it flows through circuit 105, shared vapor compression circuit 105 may be considered a mixing line.

일반적으로, 작동 유체의 압력을 감소시키는 것은 작동 유체의 온도를 감소시킬 수 있고, 따라서 (예를 들어, 컨디셔닝 유체로부터 열을 흡수하기 위해) 증발기(110, 114) 내의 작동 유체의 냉각 용량을 증가시킬 수 있다. 그러나, 작동 유체의 압력을 감소시키는 것은 또한 작동 유체의 일부를 증발시킬 수 있고, 전술한 바와 같이 HVAC＆R 시스템(100)의 성능을 감소시킬 수 있다. 또한, 급격한 부피 증가로 인해 작동 유체가 열 교환기들 중 어느 하나로 유입됨에 따라 작동 유체의 일부가 증발될 수 있다. 또한, 작동 유체의 일부는 (예를 들어, 컨디셔닝 유체로부터) 열 에너지를 흡수할 때 증발될 수 있다. 예를 들어, 제 1 증발기(110)에서 작동 유체의 일부(예를 들어, 25%, 50%)는 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 흡수한 후에 증발될 수 있고, 제 2 증발기(114)에서 작동 유체의 일부(예를 들어, 90% 내지 실질적으로 100%)는 제 2 증발기(114)에서 증발될 수 있다. In general, reducing the pressure of the working fluid may decrease the temperature of the working fluid, thus increasing the cooling capacity of the working fluid in the evaporators 110 , 114 (eg, to absorb heat from the conditioning fluid). can do it However, reducing the pressure of the working fluid may also evaporate some of the working fluid, and as described above, may reduce the performance of the HVAC&R system 100 . Also, a portion of the working fluid may be evaporated as the working fluid flows into one of the heat exchangers due to the rapid volume increase. Also, a portion of the working fluid may evaporate upon absorbing thermal energy (eg, from the conditioning fluid). For example, a portion (eg, 25%, 50%) of the working fluid in the first evaporator 110 may be evaporated after absorbing thermal energy from the conditioning fluid, and the working fluid in the second evaporator 114 . A portion (eg, 90% to substantially 100%) of may be evaporated in the second evaporator 114 .

제1 증발기(110) 및/또는 제2 증발기(114)로 들어가는 증발된 작동 유체의 존재는 HVAC＆R 시스템(100)의 효과 또는 효율을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 작동 유체 증기는 작동 유체 액체에 비해 더 낮은 냉각 용량을 가질 수 있다. 따라서, (예를 들어, 제1 증발기(110)로부터 수용된) 제1 증발기(110) 및/또는 제2 증발기(114) 내의 작동 유체 증기의 존재는, 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 흡수하기 위해 작동 유체의 전체 냉각 용량을 제한할 수 있다. 제1 증발기(110) 내의 작동 유체 증기의 존재를 감소시키고 작동 유체의 냉각 용량을 일반적으로 증가시키기 위해, HVAC＆R 시스템(100)이 작동 중인 동안 작동 유체 증기가 제1 증발기(110)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 제1 증발기(110)는 작동 유체 액체를 작동 유체 증기로부터 분리하는 이코노마이저의 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 압축기(124)는 작동 유체 증기의 적어도 일부를 제1 증발기(110)로부터 제1 증기 압축 회로(102) 내로 강제(force)하거나 흡인할 수 있고, 여기서 작동 유체 증기는 압축되고 제1 응축기(104)를 향해 보내진다. 작동 유체 액체는 제2 증기 압축 회로(107)를 통해 제1 증발기(110)로부터 제2 증발기(114)로 보내질 수 있다. 따라서, 제 1 압축기(124)는 제 1 및 제 2 증발기(110, 114)가 더 많은 양의 작동 유체 액체를 포함할 수 있게 할 수 있고, 이에 의해 컨디셔닝 유체를 냉각하기 위한 제 1 및 제 2 증발기(110, 114)의 효율 또는 효과를 증가시킬 수 있다. 유사하게, 제2 압축기(126)는 작동 유체를 제2 응축기(106)를 향해 가압하고 보내기 위해 (예를 들어, 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지의 흡수의 결과로서 형성된) 제2 증발기(114) 내의 작동 유체 증기의 적어도 일부를 강제하거나 흡인할 수 있다. The presence of evaporated working fluid entering the first evaporator 110 and/or the second evaporator 114 may reduce the effectiveness or efficiency of the HVAC&R system 100 . For example, the working fluid vapor may have a lower cooling capacity compared to the working fluid liquid. Accordingly, the presence of the working fluid vapor in the first evaporator 110 and/or the second evaporator 114 (eg, received from the first evaporator 110 ) is a function of the working fluid to absorb thermal energy from the conditioning fluid. may limit the overall cooling capacity of To reduce the presence of working fluid vapor in the first evaporator 110 and generally increase the cooling capacity of the working fluid, working fluid vapor may be removed from the first evaporator 110 while the HVAC&R system 100 is in operation. there is. For example, the first evaporator 110 may act as an economizer separating the working fluid liquid from the working fluid vapor. In some embodiments, the first compressor 124 may force or draw at least a portion of the working fluid vapor from the first evaporator 110 into the first vapor compression circuit 102 , wherein the working fluid vapor is It is compressed and directed towards the first condenser 104 . The working fluid liquid may be sent from the first evaporator 110 to the second evaporator 114 via a second vapor compression circuit 107 . Accordingly, the first compressor 124 may enable the first and second evaporators 110 , 114 to contain a greater amount of the working fluid liquid, thereby allowing the first and second evaporators to cool the conditioning fluid. The efficiency or effectiveness of the evaporators 110 and 114 may be increased. Similarly, the second compressor 126 operates within the second evaporator 114 (eg, formed as a result of absorption of thermal energy from the conditioning fluid) to pressurize and direct the working fluid towards the second condenser 106 . At least a portion of the fluid vapor may be forced or drawn in.

일부 실시예에서, HVAC＆R 시스템(100)은 제2 응축기(106)와 제1 증발기(110) 사이에 배치된, 전술한 중간 용기(70)와 유사한 플래시 탱크(134)를 포함할 수 있는 이코노마이저 시스템(136)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 이코노마이저(134)는 제2 응축기(106)로부터 작동 유체를 수용하도록 구성될 수 있다. 제1 밸브(138)는 공유 증기 압축 회로(105)를 따라 배치될 수 있고, 제2 응축기(106)에서부터 이코노마이저(134)로 유동하는 작동 유체를 팽창시키도록 구성될 수 있다. 플래시 탱크(134)는 제2 응축기(106)로부터 수용된 작동 유체 액체 및 작동 유체 증기의 혼합물을 분리할 수 있다. 작동 유체 액체는 이코노마이저 시스템(136)으로부터 제1 증발기(110)를 향해 보내질 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 밸브(140)는 플래시 탱크(134)로부터 제1 증발기(110)로 유동하는 작동 유체 액체를 팽창시키도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 이코노마이저 시스템(136)으로부터 제 1 증발기(110)로 유동하는 작동 유체는 제 2 응축기(106)로부터 제 2 팽창 밸브(130)를 거쳐 제 1증발기(110)로 유동하는 작동 유체보다 낮은 온도에 있을 수 있다. 따라서, 이코노마이저 시스템(136)은 제 1 증발기(110)로 유입되는 작동 유체의 전체 온도를 감소시킬 수 있고, 이는 작동 유체가 컨디셔닝 유체로부터 더 많은 양의 열 에너지를 흡수할 수 있게 하여, 제 1 증발기(110)의 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 이코노마이저(136)는 플래시 탱크(134)로부터 작동 유체 증기를 강제하는 또는 흡인하도록 구성된 제 3 압축기(142)를 포함할 수 있다. 압축기(142)는 작동 유체 증기를 가압하고, 가압된 작동 유체 증기를 제2 증기 압축 회로(107)로 그리고 제2 응축기(106)를 향해 보낼 수 있다. In some embodiments, the HVAC&R system 100 is an economizer system, which may include a flash tank 134 similar to the intermediate vessel 70 described above, disposed between the second condenser 106 and the first evaporator 110 . (136) may be further included. For example, the economizer 134 may be configured to receive a working fluid from the second condenser 106 . A first valve 138 may be disposed along the shared vapor compression circuit 105 and may be configured to expand a working fluid flowing from the second condenser 106 to the economizer 134 . A flash tank 134 may separate a mixture of the working fluid liquid and working fluid vapor received from the second condenser 106 . A working fluid liquid may be directed from the economizer system 136 towards the first evaporator 110 . In some embodiments, the second valve 140 may be configured to expand the working fluid liquid flowing from the flash tank 134 to the first evaporator 110 . As such, the working fluid flowing from the economizer system 136 to the first evaporator 110 is lower than the working fluid flowing from the second condenser 106 through the second expansion valve 130 to the first evaporator 110 . can be at temperature. Accordingly, the economizer system 136 can reduce the overall temperature of the working fluid entering the first evaporator 110 , which enables the working fluid to absorb a greater amount of thermal energy from the conditioning fluid, thereby allowing the first It is possible to increase the efficiency of the evaporator 110 . The economizer 136 may also include a third compressor 142 configured to force or aspirate the working fluid vapor from the flash tank 134 . Compressor 142 may pressurize the working fluid vapor and direct the pressurized working fluid vapor to the second vapor compression circuit 107 and towards the second condenser 106 .

일부 실시예에서, 제2 팽창 밸브(130)는 폐쇄되어 있거나, 공유 증기 압축 회로(105)는 포함되지 않을 수 있어서, 실질적으로 제2 응축기(106) 내의 모든 작동 유체는 플래시 탱크(134)로 유동한다. 즉, 작동 유체는 제2 응축기(106)로부터 배출되어 플래시 탱크(134)를 향해 보내진다. 플래시 탱크(134) 내의 작동 유체는 액체 부분과 증기 부분으로 분리될 수 있고, 증기 부분은 제 3 압축기(142)를 통해 플래시 탱크(134)로부터 흡인될 수 있고 액체 부분은 제 1 증발기(110)를 향해 유동한다. 추가적인 또는 대안적인 실시예에서, 제3 압축기(142)는 제거될 수 있고, 제2 압축기(126)는 플래시 탱크(134)로부터 직접 작동 유체의 증기 부분을 흡인하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 압축기(126)는 이코노마이저 포트를 갖는 다단(예를 들어, 2단) 압축기일 수 있다. 이코노마이저 포트는 작동 유체의 증기 부분을 플래시 탱크(134)로부터 제 2 압축기(126)로 흡인할 수 있고, 여기서 작동 유체의 증기 부분은 제 2 증발기(114)로부터 수용된 작동 유체와 결합된다. 압축기(126)는 결합된 작동 유체를 가압하고, 결합된 작동 유체를 제2 응축기(106)로 보낼 수 있다. In some embodiments, the second expansion valve 130 may be closed, or the shared vapor compression circuit 105 may not be included, such that substantially all of the working fluid in the second condenser 106 is directed to the flash tank 134 . flow That is, the working fluid is discharged from the second condenser 106 and directed toward the flash tank 134 . The working fluid in the flash tank 134 may be separated into a liquid portion and a vapor portion, the vapor portion may be drawn from the flash tank 134 via a third compressor 142 and the liquid portion may be separated from the first evaporator 110 . flows towards In additional or alternative embodiments, the third compressor 142 may be eliminated and the second compressor 126 may be configured to draw the vapor portion of the working fluid directly from the flash tank 134 . For example, the second compressor 126 may be a multi-stage (eg, two-stage) compressor having an economizer port. The economizer port can draw a vapor portion of the working fluid from the flash tank 134 to the second compressor 126 , where the vapor portion of the working fluid combines with the working fluid received from the second evaporator 114 . Compressor 126 may pressurize the combined working fluid and direct the combined working fluid to the second condenser 106 .

도 6은 플래시 탱크(134)에 더하여 또는 그 대신에 이코노마이저 시스템(136)에서 추가적인 열 교환기(150)(예를 들어, 쉘 및 튜브 열 교환기, 브레이징된 플레이트 열 교환기)를 사용하는 HVAC＆R 시스템(100)의 일 실시예의 개략도이다. 추가 열 교환기(150)는 제 2 응축기(106)로부터 작동 유체를 수용할 수 있고 제 1 증발기(110)로 향하는 작동 유체를 더 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 공유 증기 압축 회로(105)는 작동 유체 액체를 추가 열 교환기(150)를 통해 보낼 수 있다. 작동 유체 액체의 부분(154)(예를 들어, 제1 부분)은 작동 유체 액체의 부분(154)을 팽창 및 냉각시키는 제1 밸브(138)를 통해 공유 증기 압축 회로(105)로부터 보내질 수 있다. 제1 밸브(138)는 그 후 작동 유체 액체의 냉각된 부분(154)을 추가 열 교환기(150)를 통해 보내고, 작동 유체 액체의 나머지 부분을 더 냉각시키기 위해, 그 후 작동 유체 액체의 냉각된 부분(154)을 추가 열 교환기(150)를 통해 보내진 작동 유체 액체의 나머지 부분(예를 들어, 제2 부분)과 열 교환 관계로 배치할 수 있다. 도시된 실시예에서, 작동 유체 액체의 부분(154) 및 작동 유체 액체의 나머지 부분은 평행한 역류 배열로 추가 열 교환기(150)를 통해 보내진다. 추가적인 또는 대안적인 실시예들에서, 작동 유체 액체의 부분(154) 및 작동 유체 액체의 나머지 부분은 평행한 직렬 유동 배열 또는 다른 적절한 유동 배열로 추가적인 열 교환기(150)를 통해 보내질 수 있다. 작동 유체의 나머지 부분과 열 교환된 후, 작동 유체의 부분(154)은 제 3 압축기(142)로 흡입될 수 있고, 작동 유체의 나머지 부분은 제 1 증발기(110)를 향하여 유동된다. 추가의 실시예에서, 제1 밸브(138)가 폐쇄될 수 있고 및/또는 작동 유체 액체가 추가의 열 교환기(150)를 우회할 수 있도록, 추가의 열 교환기(150)는 작동 유체 액체를 냉각하는데 이용되지 않을 수 있다. 6 shows an HVAC&R system 100 that uses an additional heat exchanger 150 (eg, a shell and tube heat exchanger, a brazed plate heat exchanger) in the economizer system 136 in addition to or instead of a flash tank 134 . ) is a schematic diagram of one embodiment of The additional heat exchanger 150 may receive the working fluid from the second condenser 106 and further cool the working fluid directed to the first evaporator 110 . For example, the shared vapor compression circuit 105 may direct the working fluid liquid through an additional heat exchanger 150 . A portion 154 (eg, a first portion) of the working fluid liquid may be sent from the shared vapor compression circuit 105 through a first valve 138 that expands and cools the portion 154 of the working fluid liquid. . The first valve 138 then directs the cooled portion 154 of the working fluid liquid through the additional heat exchanger 150 to further cool the remaining portion of the working fluid liquid, which is then followed by a cooled portion of the working fluid liquid. Portion 154 may be placed in heat exchange relationship with a remaining portion (eg, second portion) of the working fluid liquid that is passed through additional heat exchanger 150 . In the illustrated embodiment, a portion 154 of the working fluid liquid and the remaining portion of the working fluid liquid are directed through an additional heat exchanger 150 in a parallel countercurrent arrangement. In additional or alternative embodiments, the portion 154 of the working fluid liquid and the remaining portion of the working fluid liquid may be routed through the additional heat exchanger 150 in a parallel series flow arrangement or other suitable flow arrangement. After heat exchange with the remainder of the working fluid, a portion 154 of the working fluid may be sucked into the third compressor 142 , and the remaining portion of the working fluid flows towards the first evaporator 110 . In a further embodiment, the additional heat exchanger 150 cools the working fluid liquid such that the first valve 138 can be closed and/or the working fluid liquid can bypass the additional heat exchanger 150 . may not be used for

도 7은 HVAC＆R 시스템(100)에 포함될 수 있는 열 교환기 (예를 들어, 제1 증발기(110) 및/또는 제2 증발기(114))의 쉘(200)의 실시예의 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 쉘(200)은 실질적으로 원형 단면을 가질 수 있지만, 다른 실시예에서, 쉘(200)은 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 쉘(200)은 횡축(202)에 대해 서로 인접하게 위치된 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(114)를 포함할 수 있지만, 쉘(200)은 대안적으로 다른 구성으로 위치된 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(114)를 포함할 수 있다. 또한, 다른 쉘은 제1 응축기(104) 및 제2 응축기(106)와 같은 상이한 세트의 열 교환기를 포함할 수 있다. 제 1 증발기(110)는 제 1 증발기(110)를 통해 보내진 컨디셔닝 유체를 수용하도록 구성된 제 1 튜브 번들(204)을 포함할 수 있다. 제 2 증발기(114)는 제 2 증발기(114)를 통해 보내진 컨디셔닝 유체를 수용하도록 구성된 제 2 튜브 번들(206)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨디셔닝 유체는 제1 튜브 번들(204)을 통해 제1 증발기(110)를 통해 (예를 들어, 종축(212)을 따라 제1 유동 방향으로) 보내질 수 있고, 이어서 컨디셔닝 유체는 제2 증발기(114)를 통해 (예를 들어, 제1 유동 방향에 대향하는 종축(212)을 따라 제2 유동 방향으로) 유동할 수 있다. 7 is a cross-sectional view of an embodiment of a shell 200 of a heat exchanger (eg, first evaporator 110 and/or second evaporator 114 ) that may be included in HVAC&R system 100 . 7 , the shell 200 may have a substantially circular cross-section, although in other embodiments, the shell 200 may have any suitable cross-sectional shape. In the illustrated embodiment, the shell 200 may include a first evaporator 110 and a second evaporator 114 positioned adjacent to each other with respect to a transverse axis 202 , although the shell 200 may alternatively include another evaporator. a first evaporator 110 and a second evaporator 114 positioned in the configuration. The other shells may also include different sets of heat exchangers, such as first condenser 104 and second condenser 106 . The first evaporator 110 may include a first tube bundle 204 configured to receive a conditioning fluid sent through the first evaporator 110 . The second evaporator 114 can include a second tube bundle 206 configured to receive a conditioning fluid sent through the second evaporator 114 . For example, the conditioning fluid may be sent through the first evaporator 110 (eg, in a first flow direction along the longitudinal axis 212 ) through the first tube bundle 204 , and then the conditioning fluid may be 2 may flow through the evaporator 114 (eg, in a second flow direction along a longitudinal axis 212 opposite the first flow direction).

또한, 공유 증기 압축 회로는 컨디셔닝 유체로부터 열 에너지를 흡수하기 위해, 작동 유체를 제1 튜브 번들을 통해 보내진 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 배치하도록, 제 1 입구를 통해 작동 유체를 제 1 증발기로 보낼 수 있다. 열 에너지를 흡수한 결과, 제 1 증발기(110) 내의 작동 유체 중 일부는 증발되고, 작동 유체 중 나머지는 액체 상태를 유지할 수 있다. 일부 경우에, 작동 유체 증기와 작동 유체 액체는 제1 증발기(110)에서 분리될 수 있어서, 작동 유체 증기는 제1 출구(224)를 통해 제1 증발기(110)로부터 제1 응축기(104)를 향해(예를 들어, 제1 압축기(124)를 통해) 보내진다. 작동 유체 액체는 제1 증발기(110)에 유체 결합되는 제2 출구(226)를 통해(예를 들어, 제2 증기 압축 회로(107)를 통해) 제1 증발기(110) 외부로 보내질 수 있다. 제2 증기 압축 회로(107)는 이어서 작동 유체 액체를 제2 입구(228)를 통해 제2 증발기(114) 내로 보낼 수 있다. 제 2 증발기(114)에서, 작동 유체 액체는 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 추가로 배치될 수 있고, 작동 유체 액체의 일부는 컨디셔닝 유체로부터 열을 흡수하는 결과로서 증발할 수 있다. 작동 유체는 제 2 증발기(114)에서 작동 유체 증기를 포함하는 증기 섹션(120) 및 작동 유체 액체를 포함하는 플러딩된 섹션(122)으로 분리될 수 있다. 일 예로서, 작동 유체 액체는 플러딩된 섹션(122)이 수직축(210)에 대해 증기 섹션(120) 아래에 위치되도록 작동 유체 증기보다 조밀할 수 있다. 작동 유체 증기는 제3 출구(230)를 통해 제2 증발기(114) 밖으로 그리고 제2 응축기(106)를 향해 보내질 수 있다. 또한, 제2 증발기(114)에 유입되는 컨디셔닝 유체로부터 열을 흡수하기 위해 제2 증발기(114)에 작동 유체 액체가 잔류할 수 있다. The shared vapor compression circuit may also direct the working fluid through the first inlet to the first evaporator to place the working fluid in thermal communication with the conditioning fluid sent through the first tube bundle to absorb thermal energy from the conditioning fluid. there is. As a result of absorbing the thermal energy, some of the working fluid in the first evaporator 110 may be evaporated, and the rest of the working fluid may be maintained in a liquid state. In some cases, the working fluid vapor and the working fluid liquid may be separated in the first evaporator 110 , such that the working fluid vapor passes the first condenser 104 from the first evaporator 110 through the first outlet 224 . towards (eg, via the first compressor 124 ). The working fluid liquid may be routed out of the first evaporator 110 through a second outlet 226 that is fluidly coupled to the first evaporator 110 (eg, via the second vapor compression circuit 107 ). The second vapor compression circuit 107 may then direct the working fluid liquid through the second inlet 228 into the second evaporator 114 . In the second evaporator 114 , the working fluid liquid may be further disposed in thermal communication with the conditioning fluid, and a portion of the working fluid liquid may evaporate as a result of absorbing heat from the conditioning fluid. The working fluid may be separated in a second evaporator 114 into a vapor section 120 containing the working fluid vapor and a flooded section 122 containing the working fluid liquid. As an example, the working fluid liquid may be denser than the working fluid vapor such that the flooded section 122 is positioned below the vapor section 120 with respect to the vertical axis 210 . Working fluid vapor may be directed out of the second evaporator 114 through the third outlet 230 and towards the second condenser 106 . Also, a working fluid liquid may remain in the second evaporator 114 to absorb heat from the conditioning fluid entering the second evaporator 114 .

일부 실시예에서, 쉘(200)은 제 2 증발기(114)로부터 제 1 증발기(110)를 유체 분리하는 격벽(236)을 포함할 수 있다. 즉, 격벽(236)은 제 1 증발기(110)를 통해 유동하는 작동 유체와 제 2 증발기(114)를 통해 유동하는 작동 유체를 분리시킨다. 대안적인 실시예들에서, 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(114)는 격벽(236) 대신에 갭 또는 공간에 의해 분리될 수 있다. In some embodiments, the shell 200 may include a partition wall 236 that fluidly separates the first evaporator 110 from the second evaporator 114 . That is, the partition wall 236 separates the working fluid flowing through the first evaporator 110 and the working fluid flowing through the second evaporator 114 . In alternative embodiments, first evaporator 110 and second evaporator 114 may be separated by a gap or space instead of partition 236 .

도 8은 다중 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템(100)의 다른 실시예의 개략도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, HVAC＆R 시스템(100)은 제1 응축기(104)(예를 들어, 고압 응축기), 제2 응축기(106)(예를 들어, 저압 응축기), 제1 증발기(110)(예를 들어, 고압 증발기) 및 제2 증발기(114)(예를 들어, 저압 증발기)를 포함한다. HVAC＆R 시스템(100)의 도관 시스템(101)은 작동 유체를 제2 증발기(114)로부터 제1 응축기(104)로 그리고 이어서 제2 응축기(106)로 보내도록 구성된 제1 증기 압축 회로(250)(예를 들어, 고압 증기 압축 회로)를 포함할 수 있다. 도관 시스템(101)은 또한 제2 응축기(106) 내의 결합된 작동 유체를 제1 증발기(110)를 향해 보내도록 구성된 공유 증기 압축 회로(252)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 증기 압축 회로(254)(예를 들어, 저압 증기 압축 회로)는 작동 유체를 제1 증발기(110)로부터 제2 응축기(106)로 보내도록 구성된다. 또한, 일부 실시예에서, 제1 증기 압축 회로(250)는 작동 유체를 제1 증발기(110)로부터 제2 증발기(114)로 보내도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, HVAC＆R 시스템(100)은 도 5의 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 이코노마이저 시스템(136)을 포함할 수 있다. 8 is a schematic diagram of another embodiment of an HVAC&R system 100 having multiple vapor compression circuits. As shown in FIG. 8 , the HVAC & R system 100 includes a first condenser 104 (eg, a high pressure condenser), a second condenser 106 (eg, a low pressure condenser), and a first evaporator 110 . (eg, a high pressure evaporator) and a second evaporator 114 (eg, a low pressure evaporator). The conduit system 101 of the HVAC&R system 100 includes a first vapor compression circuit 250 configured to direct a working fluid from the second evaporator 114 to the first condenser 104 and then to the second condenser 106 ( for example, a high-pressure vapor compression circuit). The conduit system 101 may also include a shared vapor compression circuit 252 configured to direct the combined working fluid in the second condenser 106 towards the first evaporator 110 . In addition, the second vapor compression circuit 254 (eg, a low pressure vapor compression circuit) is configured to direct the working fluid from the first evaporator 110 to the second condenser 106 . Also, in some embodiments, the first vapor compression circuit 250 may be configured to direct the working fluid from the first evaporator 110 to the second evaporator 114 . In some embodiments, the HVAC&R system 100 may include an economizer system 136 as described above with respect to the embodiment of FIG. 5 .

도 8의 HVAC＆R 시스템(100)의 실시예의 제1 증발기(110)는 작동 유체 액체가 제1 증발기(110)에서 작동 유체 증기로부터 분리될 수 있는 이코노마이저로서 작용할 수도 있다. 예를 들어, 작동 유체 액체는 제1 증발기(110)로부터 제2 증발기(114)로 보내질 수 있다. The first evaporator 110 of the embodiment of the HVAC&R system 100 of FIG. 8 may act as an economizer from which the working fluid liquid may be separated from the working fluid vapor in the first evaporator 110 . For example, the working fluid liquid may be directed from the first evaporator 110 to the second evaporator 114 .

또한, 도 8의 HVAC＆R 시스템(100)에서, 제1 증발기(110) 내에 형성되거나 달리 존재하는 작동 유체 증기는 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 제1 응축기(104)가 아닌 제2 응축기(106)를 향해 보내질 수 있다. 예로서, 제1 압축기(258)는 제2 증기 압축 회로(254)를 통해 제1 증발기(110)에 유체 결합될 수 있고, 여기서 제1 압축기(258)는 작동 유체 증기를 제1 증발기(110)로부터 제2 응축기(106)를 향해 강제하거나 흡인하도록 구성된다. 제2 응축기(106)에서, 작동 유체는 작동 유체의 온도를 감소시키기 위해, 냉각 유체와 열 연통되게 배치되어 있다.Also, in the HVAC&R system 100 of FIG. 8 , the working fluid vapor formed or otherwise present in the first evaporator 110 is not the first condenser 104 but the second condenser 106 as described above with reference to FIG. 5 . ) can be sent towards As an example, first compressor 258 may be fluidly coupled to first evaporator 110 via a second vapor compression circuit 254 , wherein first compressor 258 converts working fluid vapor to first evaporator 110 . ) from towards the second condenser 106 . In the second condenser 106 , the working fluid is arranged in thermal communication with the cooling fluid to reduce the temperature of the working fluid.

도 8의 도시된 실시예에서, 제 2 증발기(114)로부터의 작동 유체는 제 1 응축기(104)를 향해 보내질 수 있다. 예를 들어, 제2 압축기(260)는 제1 증기 압축 회로(250)를 통해 제2 증발기(114)에 유체 결합될 수 있고, 여기서 제2 압축기(260)는 작동 유체를 제2 증발기(114)로부터 제1 증기 압축 회로(250) 내로 강제하거나 흡인하도록 구성된다. 그 후, 작동 유체는 제1 응축기(104)를 통해 보내진 냉각 유체와 열 연통되게 배치된다. 제1 증기 압축 회로(250)는 제2 증기 압축 회로(254) 내의 작동 유체의 압력보다 큰 작동 유체의 압력을 포함하는 고압 증기 압축 회로로 간주될 수 있다. 이와 같이, 제2 증기 압축 회로(254)는 저압 증기 압축 회로로 간주될 수 있다. 또한, 공유 증기 압축 회로(252)는 고압 증기 압축 회로와 저압 증기 압축 회로로부터의 작동 유체를 결합하는 혼합 증기 압축 회로로 간주될 수 있다. In the illustrated embodiment of FIG. 8 , the working fluid from the second evaporator 114 may be directed towards the first condenser 104 . For example, the second compressor 260 may be fluidly coupled to the second evaporator 114 via a first vapor compression circuit 250 , where the second compressor 260 transfers a working fluid to the second evaporator 114 . ) into the first vapor compression circuit 250 . The working fluid is then placed in thermal communication with the cooling fluid sent through the first condenser 104 . The first vapor compression circuit 250 may be considered a high pressure vapor compression circuit comprising a pressure of the working fluid greater than the pressure of the working fluid in the second vapor compression circuit 254 . As such, the second vapor compression circuit 254 may be considered a low pressure vapor compression circuit. Also, the shared vapor compression circuit 252 may be considered a mixed vapor compression circuit that couples the working fluid from the high pressure vapor compression circuit and the low pressure vapor compression circuit.

도 9는 다중 증기 압축 회로를 갖고, 다중 증기 압축 회로가 서로로부터 독립적으로 및/또는 다중 증기 압축 회로 각각으로부터의 작동 유체를 혼합하지 않고 작동할 수 있게 하는 바이패스 도관 조립체(280)를 갖는 HVAC＆R 시스템(100)의 다른 실시예의 개략도이다. 예를 들어, 바이패스 도관 조립체(280)는 작동 유체가 제1 응축기(104)로부터 제2 증발기(114)로 (예를 들어, 제2 응축기(106) 및/또는 제1 증발기(110)를 통해 유동하지 않고) 유동할 수 있게 하는 바이패스 밸브(282)를 포함할 수 있다. 따라서, 바이패스 도관 조립체(280)를 통해 유동하는 작동 유체는 제2 응축기(106) 및 제1 증발기(110)를 바이패스하여, 제1 증기 압축 회로(250)로부터의 작동 유체는 제2 응축기(106)에서 제2 증기 압축 회로(254)로부터의 작동 유체와 혼합되지 않는다. 9 shows HVAC&R having multiple vapor compression circuits and having a bypass conduit assembly 280 that allows the multiple vapor compression circuits to operate independently from each other and/or without mixing the working fluids from each of the multiple vapor compression circuits. A schematic diagram of another embodiment of a system 100 . For example, the bypass conduit assembly 280 may allow the working fluid to pass from the first condenser 104 to the second evaporator 114 (eg, the second condenser 106 and/or the first evaporator 110 ). bypass valve 282 to allow flow through). Accordingly, the working fluid flowing through the bypass conduit assembly 280 bypasses the second condenser 106 and the first evaporator 110 , such that the working fluid from the first vapor compression circuit 250 is transferred to the second condenser At 106 it is not mixed with the working fluid from the second vapor compression circuit 254 .

일부 실시예에서, HVAC＆R 시스템(100)은 HVAC＆R 시스템(100)의 작동 조건을 나타내는 피드백에 기초하여 두개의 모드로 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 바이패스 밸브(282)의 위치는 피드백에 기초하여 제1 작동 모드와 제2 작동 모드 사이에서 전환되도록 조정될 수 있다. 제 1 작동 모드에서, 바이패스 밸브(282)는 폐쇄 위치로 조정될 수 있고, 앞서 도8에서 설명한 바와 같이, 제 1 팽창 밸브(128), 제 2 팽창 밸브(130), 및 제 3 팽창 밸브(132)는 개방 위치로 조정되어, 작동 유체가 제 1 응축기(104)로부터 제 2 응축기(106) 및 제 1 증발기(110)를 통해 유동할 수 있게 한다. 제 2 작동 모드에서, 바이패스 밸브(282)는 개방 위치로 조절되어, 작동 유체가 제 1 응축기(104)에서 제 2 증발기(114)로 유동할 수 있게 하고, 제 1 팽창밸브(128), 제 2 팽창밸브(130) 및/또는 제 3 팽창밸브(132)는 폐쇄 위치로 조절되어, 작동 유체가 제 1 응축기(104)에서 제 2 응축기(106) 및 제 1 증발기(110)로 유동하는 것을 차단할 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 제2 작동 모드에서는 제2 응축기(106)와 제1 증발기(110)의 작동을 정지시켜 HVAC＆R 시스템(100)의 에너지 소모를 줄일 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 제2 응축기(106) 및 제1 증발기(110)의 작동은 활성화되어, 제1 증기 압축 회로(250) 및 제2 증기 압축 회로(254)가 서로로부터 독립적으로 (예를 들어, 제1 증기 압축 회로(250)로부터의 작동 유체가 증기 압축 회로(254)로부터의 작동 유체와 혼합되지 않도록) 작동할 수 있게 한다. In some embodiments, HVAC&R system 100 may be configured to operate in two modes based on feedback indicative of operating conditions of HVAC&R system 100 . For example, the position of the bypass valve 282 may be adjusted to switch between the first mode of operation and the second mode of operation based on the feedback. In a first mode of operation, bypass valve 282 can be adjusted to a closed position, and, as previously described with reference to FIG. 8 , first expansion valve 128 , second expansion valve 130 , and third expansion valve ( 132 is adjusted to the open position, allowing working fluid to flow from the first condenser 104 through the second condenser 106 and the first evaporator 110 . In the second mode of operation, the bypass valve (282) is adjusted to the open position, allowing the working fluid to flow from the first condenser (104) to the second evaporator (114), the first expansion valve (128); The second expansion valve 130 and/or the third expansion valve 132 is adjusted to the closed position so that the working fluid flows from the first condenser 104 to the second condenser 106 and the first evaporator 110 . make it possible to block In some embodiments, the second mode of operation stops the operation of the second condenser 106 and the first evaporator 110 to reduce energy consumption of the HVAC&R system 100 . In another embodiment, the operation of the second condenser 106 and the first evaporator 110 is activated so that the first vapor compression circuit 250 and the second vapor compression circuit 254 are independent from each other (eg, , such that the working fluid from the first vapor compression circuit 250 does not mix with the working fluid from the vapor compression circuit 254 ).

HVAC＆R 시스템(100)은 바이패스 밸브(282), 제1 팽창 밸브(128), 제2 팽창 밸브(130) 및/또는 제3 팽창 밸브(132)를 조정함으로써 HVAC＆R 시스템(100)의 작동을 제어하도록 구성된 제어 시스템(284)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(284)은 메모리(286) 및 프로세서(288)를 포함할 수 있다. 메모리(286)는 대용량 저장 디바이스, 플래시 메모리 디바이스, 착탈식 메모리, 또는 HVAC＆R 시스템(100)을 제어하기 위한 지침들을 포함하는 임의의 다른 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체일 수 있다. 메모리(286)는 또한 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 휘발성 메모리 및/또는 하드 디스크 메모리, 플래시 메모리 및/또는 다른 적절한 메모리 포맷들과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서(288)는 HVAC＆R 시스템(100)의 컴포넌트들 사이의 작동 유체의 유동을 제어하기 위해 바이패스 밸브(282), 제1 팽창 밸브(128), 제2 팽창 밸브(130) 및/또는 제3 팽창 밸브(132)의 위치를 조정하기 위한 지침들과 같은 메모리(286)에 저장된 지침들을 실행할 수 있다. HVAC&R system 100 controls operation of HVAC&R system 100 by adjusting bypass valve 282 , first expansion valve 128 , second expansion valve 130 , and/or third expansion valve 132 . It may further include a control system 284 configured to For example, the control system 284 may include a memory 286 and a processor 288 . Memory 286 may be a mass storage device, a flash memory device, removable memory, or any other non-transitory computer-readable medium containing instructions for controlling the HVAC&R system 100 . Memory 286 may also include volatile memory, such as random access memory (RAM), and/or non-volatile memory, such as hard disk memory, flash memory, and/or other suitable memory formats. The processor 288 is configured to control the flow of a working fluid between the components of the HVAC&R system 100 , the bypass valve 282 , the first expansion valve 128 , the second expansion valve 130 , and/or the third Instructions stored in memory 286 may be executed, such as instructions for adjusting the position of expansion valve 132 .

예를 들어, 제어 시스템(284)은 제1 팽창 밸브(128)를 개방하고, 제2 팽창 밸브(130)를 개방하고, 제3 팽창 밸브(132)를 개방하고, 바이패스 밸브(282)를 폐쇄함으로써 HVAC＆R 시스템(100)을 제1 작동 모드로 작동시키도록 구성될 수 있다. 제어 시스템(284)은 또한 제1 팽창 밸브(128)를 폐쇄하고, 제2 팽창 밸브(130)를 폐쇄하고, 제3 팽창 밸브(132)를 폐쇄하고, 및/또는 바이패스 밸브(282)를 개방함으로써 HVAC＆R 시스템(100)을 제2 작동 모드로 작동시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 시스템(284)은 제어 시스템(284)에 통신 가능하게 결합된 사용자 인터페이스로부터 수신된 사용자 입력에 기초하여 HVAC＆R 시스템(100)을 작동시키도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 시스템(284)은 HVAC＆R 시스템(100)의 하나 이상의 작동 파라미터를 나타내는 제어 시스템(284)에 의해 수신된 피드백에 기초하여 제1 작동 모드와 제2 작동 모드 사이에서 전환하도록 구성될 수 있다. For example, control system 284 opens first expansion valve 128 , opens second expansion valve 130 , opens third expansion valve 132 , and closes bypass valve 282 . Closing may be configured to operate the HVAC&R system 100 in a first mode of operation. Control system 284 also closes first expansion valve 128 , closes second expansion valve 130 , closes third expansion valve 132 , and/or closes bypass valve 282 . Opening may be configured to operate the HVAC&R system 100 in a second mode of operation. In some embodiments, control system 284 may be configured to operate HVAC&R system 100 based on user input received from a user interface communicatively coupled to control system 284 . In another embodiment, the control system 284 is configured to switch between the first mode of operation and the second mode of operation based on feedback received by the control system 284 indicative of one or more operating parameters of the HVAC&R system 100 . can be

예로서, 제어 시스템(284)은 HVAC＆R 시스템(100)의 작동 파라미터를 결정하도록 구성된 센서(290)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 작동 파라미터는 컨디셔닝 유체의 목표 온도, 컨디셔닝 유체의 현재 온도, 작동 유체의 온도, 작동 유체의 압력, 냉각 유체의 온도, HVAC＆R 시스템(100)의 목표 부하 수요, 다른 적절한 작동 파라미터, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 특정 실시예들에서, 제어 시스템(284)은 작동 파라미터를 나타내는 피드백을 임계값과 비교할 수 있고, 제어 시스템(284)은 비교에 기초하여 HVAC＆R 시스템(100)의 작동을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(284)은 HVAC＆R 시스템의 부하 요구가 임계값 아래로 떨어지는 것을 나타내는 피드백을 수신할 때 HVAC＆R 시스템(100)을 제1 작동 모드로 작동시킬 수 있다. 즉, 제어 시스템(284)은, 컨디셔닝 유체의 목표 온도가 단일 증기 압축 회로를 사용하여 달성될 수 있을 때(예를 들어, 단일 증발기가 컨디셔닝 유체의 온도를 목표 온도로 감소시킬 수 있을 때) HVAC＆R 시스템(100)을 제1 작동 모드로 작동시킨다. 다른 예로, 입력은 HVAC＆R 시스템(100)이 제1 작동 모드 또는 제2 작동 모드로 작동해야 함을 나타내는 사용자 입력일 수 있다. 일부 경우에, 사용자 입력은 HVAC＆R 시스템(100)의 작동 파라미터를 나타내는 피드백에 기초하여 결정되는 HVAC＆R 시스템(100)의 현재 작동 모드를 무시할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력은 HVAC＆R 시스템(100)의 컴포넌트(예를 들어, 제2 응축기(106))의 작동을 중지시킬 수 있고, 그에 따라 컴포넌트에 대한 유지보수가 수행될 수 있다. 따라서, HVAC＆R 시스템(100)을 제1 작동 모드로 작동시키는 것은, 비활성 컴포넌트(예를 들어, 제2 증기 압축 회로(254)의 컴포넌트)에 대해 유지보수가 수행되는 동안 HVAC＆R 시스템(100)이 (예를 들어, 제1 증기 압축 회로(250)를 사용하여) 컨디셔닝 유체를 계속 컨디셔닝할 수 있게 한다. As an example, the control system 284 may be communicatively coupled to a sensor 290 configured to determine an operating parameter of the HVAC&R system 100 . The operating parameters may be a target temperature of the conditioning fluid, a current temperature of the conditioning fluid, a temperature of the working fluid, a pressure of the working fluid, a temperature of a cooling fluid, a target load demand of the HVAC&R system 100, other suitable operating parameters, or any of these. It can be a combination. In certain embodiments, control system 284 may compare the feedback indicative of an operating parameter to a threshold, and control system 284 may adjust operation of HVAC&R system 100 based on the comparison. For example, the control system 284 may operate the HVAC&R system 100 in a first mode of operation upon receiving feedback indicating that the load demand of the HVAC&R system is dropping below a threshold. That is, the control system 284 controls the HVAC&R when the target temperature of the conditioning fluid can be achieved using a single vapor compression circuit (eg, when a single evaporator can reduce the temperature of the conditioning fluid to the target temperature). The system 100 is operated in a first mode of operation. As another example, the input may be a user input indicating that the HVAC&R system 100 should operate in a first mode of operation or a second mode of operation. In some cases, the user input may override the current operating mode of the HVAC&R system 100 as determined based on feedback indicative of operating parameters of the HVAC&R system 100 . For example, the user input may cause an operation of a component of the HVAC&R system 100 (eg, the second condenser 106 ) to stop, and maintenance on the component may be performed accordingly. Thus, operating the HVAC&R system 100 in the first mode of operation means that the HVAC&R system 100 ( Continue conditioning the conditioning fluid (eg, using the first vapor compression circuit 250 ).

도 10은 HVAC＆R 시스템(100)의 작동을 조정하기 위한(예를 들어, 제1 작동 모드와 제2 작동 모드 사이의) 방법(320)의 일 실시예를 도시하는 블록도이다. 특정 실시예들에서, 방법(320)은 제어 시스템(284)과 같은 하나 이상의 제어기들에 의해 수행될 수 있다. 본 개시내용은 도 9의 HVAC＆R 시스템(100)에 적용되는 방법(320)을 주로 논의하지만, 상이한 배열 또는 구성을 갖는 HVAC＆R 시스템(100)의 실시예들에서 유사한 방법 또는 프로세스가 수행될 수 있다. 또한, 단계들은 방법(320)에서 설명된 단계들에 더하여 수행될 수 있거나, 도시된 방법(320)의 특정 단계들은 도 10에 도시된 것과 상이한 순서로 수정, 제거 및/또는 수행될 수 있다. 10 is a block diagram illustrating one embodiment of a method 320 for coordinating operation of the HVAC&R system 100 (eg, between a first mode of operation and a second mode of operation). In certain embodiments, method 320 may be performed by one or more controllers, such as control system 284 . Although this disclosure primarily discusses the method 320 applied to the HVAC&R system 100 of FIG. 9 , a similar method or process may be performed in embodiments of the HVAC&R system 100 having a different arrangement or configuration. Further, steps may be performed in addition to the steps described in method 320 , or certain steps of method 320 shown may be modified, removed, and/or performed in an order different from that depicted in FIG. 10 .

블록(322)에서, 제어 시스템(284)은 HVAC＆R 시스템(100)이 제1 작동 모드에서 작동해야 한다는 것을 나타내는 피드백을 수신할 수 있고, 이는 제1 증기 압축 회로(250)가 제2 증기 압축 회로(254)로부터 독립적으로 작동하게 할 수 있다(예를 들어, 제1 증기 압축 회로(250)로부터의 작동 유체는 제2 증기 압축 회로(254)로부터의 작동 유체와 혼합되지 않는다). 피드백은 단일 증기 회로의 작동이 컨디셔닝 유체의 목표 온도를 달성하기에 충분하다는 것을 나타내는 센서(290)에 의해 전송된 작동 파라미터(예를 들어, 비교적 낮은 작동 부하)를 나타내는 피드백을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피드백은 HVAC＆R 시스템(100)이 제1 작동 모드에서 작동해야 함을 나타내는 사용자 입력을 포함할 수 있다. At block 322 , the control system 284 may receive feedback indicating that the HVAC&R system 100 should operate in a first mode of operation, which indicates that the first vapor compression circuit 250 causes the second vapor compression circuit 254 (eg, the working fluid from the first vapor compression circuit 250 does not mix with the working fluid from the second vapor compression circuit 254). The feedback may include feedback indicative of an operating parameter (eg, a relatively low operating load) transmitted by sensor 290 indicating that operation of a single vapor circuit is sufficient to achieve a target temperature of the conditioning fluid. In some embodiments, the feedback may include user input indicating that the HVAC&R system 100 should operate in the first mode of operation.

블록(324)에서, 제어 시스템(284)은 제1 작동 모드에서 작동하도록 HVAC＆R 시스템(100)의 컴포넌트의 작동을 조정한다. 일 예로서, 제어 시스템(284)은 제1 팽창 밸브(128)를 폐쇄하고, 제2 팽창 밸브(130)를 폐쇄하고, 제3 팽창 밸브(132)를 폐쇄하고, 바이패스 밸브(282)를 개방할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 시스템(284)은 또한 HVAC＆R 시스템(100)이 제1 작동 모드에서 작동하는 동안 사용되지 않을 수 있는 특정 컴포넌트(예를 들어, 제2 응축기(106), 제1 증발기(110))의 작동을 중지하거나 비활성화 시킬 수 있다.At block 324 , control system 284 adjusts operation of components of HVAC&R system 100 to operate in a first mode of operation. As an example, control system 284 closes first expansion valve 128 , closes second expansion valve 130 , closes third expansion valve 132 , and closes bypass valve 282 . can be opened In some embodiments, the control system 284 may also include certain components (eg, the second condenser 106 , the first evaporator 110 ) that may not be used while the HVAC&R system 100 is operating in the first mode of operation. )) can be stopped or deactivated.

블록(326)에서, 제어 시스템(284)은 HVAC＆R 시스템(100)이 제2 작동 모드에서 작동해야 한다는 것(예를 들어, 작동 유체를 제1 증기 압축 회로(250), 공유 증기 압축 회로(252) 및 제2 증기 압축 회로(254)를 통해 보냄)을 나타내는 피드백을 수신할 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 피드백은 제1 증기 압축 회로(250) 및 제2 증기 압축 회로(254) 모두의 작동이 목표 작동 부하를 달성하기 위해 활용되는 조건(예를 들어, 비교적 높은 작동 부하)을 나타내는 센서(290)에 의해 전송된 작동 파라미터를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 피드백은 HVAC＆R 시스템(100)이 제2 작동 모드에서 작동해야 함을 나타내는, 사용자 인터페이스로부터 전송되는 것과 같은 사용자 입력일 수 있다. At block 326 , the control system 284 determines that the HVAC&R system 100 should operate in the second mode of operation (eg, transfer the working fluid to the first vapor compression circuit 250 , the shared vapor compression circuit 252 ). ) and sent via the second vapor compression circuit 254 ). As described herein, the feedback is based on conditions under which operation of both the first vapor compression circuit 250 and the second vapor compression circuit 254 are utilized to achieve a target operational load (eg, a relatively high operational load). ), the operating parameters transmitted by the sensor 290 representing Additionally or alternatively, the feedback may be a user input, such as sent from a user interface, indicating that the HVAC&R system 100 should operate in the second mode of operation.

블록(328)에서, 제어 시스템(284)은 제2 작동 모드에서 작동하도록 HVAC＆R 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트를 조정한다. 예를 들어, 제어 시스템(284)은 제1 팽창 밸브(128)를 개방하고, 제2 팽창 밸브(130)를 개방하고, 제3 팽창 밸브(132)를 개방하고, 바이패스 밸브(282)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 제어 시스템(284)은 제2 작동 모드에서 HVAC＆R 시스템(100)을 작동시키기 위해 제2 응축기(106), 제1 증발기(110), 제1 압축기(258), 및 다른 적절한 컴포넌트의 작동을 가능하게 할 수 있다.At block 328 , the control system 284 adjusts one or more components of the HVAC&R system 100 to operate in the second mode of operation. For example, control system 284 opens first expansion valve 128 , opens second expansion valve 130 , opens third expansion valve 132 , and closes bypass valve 282 . can be closed Control system 284 also controls operation of second condenser 106, first evaporator 110, first compressor 258, and other suitable components to operate HVAC&R system 100 in a second mode of operation. can make it possible

본 발명의 실시예는 다중 증기 압축 회로를 갖는 HVAC＆R 시스템에 관한 것이다. 예를 들어, HVAC＆R 시스템은 제1 응축기를 갖는 제1 증기 압축 회로, 제2 응축기 및/또는 제1 증발기를 갖는 공유 증기 압축 회로, 및/또는 제2 증발기를 갖는 제2 증기 압축 회로를 통해 작동 유체를 순환시킬 수 있다. 각각의 응축기에서, 작동 유체는 작동 유체로부터 열 에너지를 흡수하도록 구성된 냉각 유체와 열 연통되게 배치될 수 있다. 각각의 증발기에서, 작동 유체는 컨디셔닝 유체와 열 연통되게 배치될 수 있고, 여기서 작동 유체는 컨디셔닝 유체로부터 열을 흡수하도록 구성된다. 제1 증발기에서, 작동 유체는 작동 유체의 적어도 일부를 액체 상태에서 증기 상태로 변환시키는 특정 양의 열을 흡수하고, 작동 유체 액체와 작동 유체 증기는 제1 증발기에서 분리될 수 있다. 작동 유체 증기는 제1 증발기로부터 제1 증기 압축 회로의 제1 응축기로 보내질 수 있다. 작동 유체 액체는 제1 증발기로부터 제2 증발기로 보내질 수 있고, 작동 유체는 작동 유체의 추가적인 양을 액체 상태에서 증기 상태로 변환시키는 추가적인 양의 열을 흡수할 수 있다. 작동 유체의 추가 부분의 작동 유체 증기는 제2 증발기로부터 제2 증기 압축 회로의 제2 응축기로 보내질 수 있다. 작동 유체 증기를 제1 증발기의 외부로 보냄으로써, 제2 증발기는 주로작동 유체 액체를 수용할 수 있고, 이에 의해 작동 유체의 냉각 용량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 컨디셔닝 유체에서 열을 제거하는 HVAC＆R 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 본 명세서에서의 기술적 효과 및 기술적 문제는 예시적이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 실시예들은 다른 기술적 효과를 가질 수 있고, 다른 기술적 문제들을 해결할 수 있다는 점에 유의해야 한다. An embodiment of the present invention relates to an HVAC&R system having multiple vapor compression circuits. For example, the HVAC&R system operates through a first vapor compression circuit having a first condenser, a shared vapor compression circuit having a second condenser and/or a first evaporator, and/or a second vapor compression circuit having a second evaporator. The fluid can be circulated. In each condenser, the working fluid may be placed in thermal communication with a cooling fluid configured to absorb thermal energy from the working fluid. In each evaporator, a working fluid may be placed in thermal communication with the conditioning fluid, wherein the working fluid is configured to absorb heat from the conditioning fluid. In the first evaporator, the working fluid absorbs a certain amount of heat that converts at least a portion of the working fluid from a liquid state to a vapor state, and the working fluid liquid and the working fluid vapor can be separated in the first evaporator. The working fluid vapor may be directed from the first evaporator to the first condenser of the first vapor compression circuit. A working fluid liquid may be passed from the first evaporator to the second evaporator, and the working fluid may absorb an additional amount of heat converting an additional amount of the working fluid from a liquid state to a vapor state. The working fluid vapor of the further portion of the working fluid may be directed from the second evaporator to the second condenser of the second vapor compression circuit. By directing the working fluid vapor out of the first evaporator, the second evaporator can mainly receive the working fluid liquid, thereby increasing the cooling capacity of the working fluid. Accordingly, the performance of the HVAC&R system for removing heat from the conditioning fluid may be improved. Technical effects and technical problems in the present specification are exemplary and not limited thereto. It should be noted that the embodiments described herein may have different technical effects and may solve other technical problems.

본 발명의 특정 특징들 및 실시예들만이 도시되고 설명되었지만, 청구항들에 인용된 주제의 신규한 교시들 및 장점들로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 통상의 기술자들은 많은 수정 및 변경을(예를 들어, 다양한 요소들의 크기들, 치수들, 구조들, 형상들 및 비율들의 변화들, 파라미터들의 값들(예를 들어, 온도들, 압력들 등), 장착 배열들, 재료들의 사용, 컬러들, 배향들 등)할 수 있다. 임의의 프로세스 또는 방법 단계들의 순서 또는 시퀀스는 대안적인 실시예들에 따라 변경되거나 재시퀀싱될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 개시내용의 진정한 사상 내에 속하는 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 또한, 예시적인 실시예들의 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현의 모든 특징들은 설명되지 않았을 수 있다 (즉, 본 개시를 수행하는 현재 고려되는 최상의 모드와 관련이 없는 것, 또는 청구된 개시를 가능하게 하는 것과 관련이 없는 것). 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 임의의 이러한 실제 구현의 개발에서, 다수의 구현 특정 결정이 이루어질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 걸릴 수 있지만, 그럼에도 불구하고 과도한 실험 없이, 본 개시내용의 이익을 갖는 통상의 기술자들에게는 설계, 제작 및 제조의 일상적인 작업일 것이다.While only specific features and embodiments of the invention have been shown and described, many modifications and changes (eg, Changes in sizes, dimensions, structures, shapes and proportions of various elements, values of parameters (eg, temperatures, pressures, etc.), mounting arrangements, use of materials, colors, orientations, etc. )can do. The order or sequence of any process or method steps may be altered or re-sequenced according to alternative embodiments. Accordingly, it is to be understood that the appended claims are intended to cover all modifications and variations that fall within the true spirit of this disclosure. Also, in an effort to provide a concise description of exemplary embodiments, all features of an actual implementation may not have been described (ie, not relevant to the presently contemplated best mode of carrying out the present disclosure, or the claimed disclosure). unrelated to making it possible). It should be appreciated that in the development of any such actual implementation, as in any engineering or design project, a number of implementation specific decisions may be made. Such development efforts can be complex and time consuming, but nevertheless, without undue experimentation, would be a routine task of design, fabrication, and manufacture for those of ordinary skill having the benefit of this disclosure.

Claims

A heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system comprising:
a first vapor compression flow path including a first condenser configured to place the working fluid in heat exchange relationship with the cooling fluid;
a second vapor compression flow path including a first evaporator configured to place the working fluid in heat exchange relationship with the conditioning fluid; and
a shared vapor compression flow path comprising a second condenser configured to place the working fluid in heat exchange with the cooling fluid and a second evaporator configured to place the working fluid in heat exchange relationship with the conditioning fluid;
the first vapor compression flow path is configured to direct a working fluid vapor from the second evaporator to the first condenser, and the second vapor compression flow path is configured to direct a working fluid liquid from the second evaporator to the first evaporator. felled,
HVAC&R system.

According to claim 1,
The first vapor compression passage is a high pressure vapor compression passage, and the second vapor compression passage is a low pressure vapor compression passage,
HVAC&R system.

According to claim 1,
wherein the first vapor compression passage comprises a compressor configured to direct working fluid vapor from the second evaporator to the first condenser of the first vapor compression passage.
HVAC&R system.

The method of claim 1,
wherein the second vapor compression passage comprises a compressor configured to direct working fluid vapor from the first evaporator to the second condenser of the shared vapor compression passage.
HVAC&R system.

The method of claim 1,
wherein the first evaporator and the second evaporator are disposed in a single shell, the single shell comprising a partition wall configured to fluidly separate the first evaporator and the second evaporator;
HVAC&R system.

According to claim 1,
wherein the shared vapor compression flow path is configured to direct a working fluid from the second condenser to the second evaporator.
HVAC&R system.

7. The method of claim 6,
an economizer disposed along the shared vapor compression flow path, the economizer configured to receive at least a portion of the working fluid from the second condenser;
HVAC&R system.

8. The method of claim 7,
the second evaporator is configured to receive at least a portion of the working fluid from the economizer;
HVAC&R system.

A heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system comprising:
a first condenser configured to place a first portion of the working fluid in thermal communication with a cooling fluid, a first evaporator configured to place a first portion of the working fluid in thermal communication with a conditioning fluid, and a first portion of the working fluid; a first vapor compression flow path comprising a first compressor configured to send from the first evaporator to the first condenser;
a second vapor compression flow path including a second compressor configured to direct a second portion of the working fluid from a second evaporator to a second condenser; and
a shared vapor compression flow path comprising the second condenser and the second evaporator, the second condenser receiving a first portion of the working fluid from the first condenser in the first vapor compression flow path and the second configured to receive a second portion of the working fluid from an evaporator, the shared vapor compression flow path configured to direct the first portion of the working fluid and a second portion of the working fluid from the second condenser to the second evaporator felled,
HVAC&R system.

10. The method of claim 9,
The first vapor compression passage is a high pressure vapor compression passage, and the second vapor compression passage is a low pressure vapor compression passage,
HVAC&R system.

10. The method of claim 9,
wherein the shared vapor compression flow path includes an economizer, the economizer configured to receive a first portion of the working fluid and a second portion of the working fluid from the second condenser;
HVAC&R system.

12. The method of claim 11,
wherein the shared vapor compression flow path includes a compressor configured to direct a third portion of the working fluid from the economizer to the second condenser, the second evaporator configured to receive a fourth portion of the working fluid from the economizer ,
HVAC&R system.

10. The method of claim 9,
the first evaporator is configured to receive a first portion of the working fluid from the second evaporator;
HVAC&R system.

A heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system comprising:
a first condenser configured to be in thermal communication with a first portion of the working fluid in thermal communication with the cooling fluid, a first evaporator configured to be in thermal communication with a first portion of the working fluid to a conditioning fluid, and a first portion of the working fluid to the first evaporator a first vapor compression flow path comprising a first compressor configured to send from the first compressor to the first condenser;
a shared vapor compression flow path comprising a second condenser configured to be in thermal communication with the second portion of the working fluid in thermal communication with the cooling fluid and a second evaporator configured to be in thermal communication with the second portion of the working fluid to the conditioning fluid, wherein the shared the vapor compression flow path being configured to direct a second portion of the working fluid from the second condenser to the second evaporator;
a second vapor compression flow path including a second compressor configured to direct a third portion of the working fluid from the second evaporator to the second condenser; and
a bypass conduit system configured to direct a first portion of the working fluid from the first condenser to the first evaporator such that the first portion of the working fluid bypasses the second condenser and the second evaporator;
HVAC&R system.

15. The method of claim 14,
the bypass conduit system includes a valve having a first position and a second position, wherein the valve is configured to allow a first portion of the working fluid to flow through the bypass conduit system in the first position; , wherein the valve is configured to block the first portion of the working fluid from flowing through the bypass conduit system in the second position.
HVAC&R system.

16. The method of claim 15,
wherein the valve is a first valve, and wherein the HVAC&R system includes a second valve having a third position and a fourth position, wherein the second valve in the third position provides a first portion of the working fluid to the first condenser. and wherein the second valve is configured to block flow of the first portion of the working fluid from the first condenser to the second condenser in the fourth position.
HVAC&R system.

17. The method of claim 16,
a controller communicatively coupled to the first valve and the second valve, wherein the controller moves the first valve between the first position and the second position based on feedback indicative of an operating parameter of the HVAC&R system. and to adjust the second valve between the third position and the fourth position.
HVAC&R system.

18. The method of claim 17,
wherein the controller is configured to adjust the first valve and the second valve to operate the HVAC&R system in a first mode of operation and a second mode of operation, wherein in the first mode of operation of the HVAC&R system, the first valve comprises: in the first position, the second valve in the fourth position, wherein in the second mode of operation of the HVAC&R system, the first valve is in the second position and the second valve is in the third position. there is,
HVAC&R system.

19. The method of claim 18,
wherein the controller is configured to stop operation of the second compressor in the first mode of operation;
HVAC&R system.

18. The method of claim 17,
The controller is configured to control an operating parameter comprising a target temperature of the conditioning fluid, a current temperature of the conditioning fluid, a temperature of the working fluid, a pressure of the working fluid, a temperature of the cooling fluid, a target load demand, or any combination thereof. configured to operate the HVAC&R system in the first mode of operation and the second mode of operation based on
HVAC&R system.